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2024-07-17 11:08:43

柱芳烃超分子有机骨架材料对烃类气体的选择性吸附

基于超分子大环(杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃等)的超分子有机骨架材料(Supramolecular organic frameworks, SOFs)是近年来发展的一类有机多孔骨架材料,通常是由功能化的超分子大环通过非共价的超分子作用(如氢键、范德华力、π−π堆积作用、偶极作用等)组装而成。超分子有机骨架材料不仅具有堆积产生孔道、合成多样性、质量密度小、易合成、易溶解加工和易功能修饰等优点,而且具有超分子大环的本征空腔,能够产生贯穿交叉的多维孔道,表现出更好的选择吸附性。同时,此类体系有望结合超分子大环特异性的识别、吸附、组装和智能可控等优点,已逐渐成为科研工作者广泛开发和探索的新兴材料。
2014年,吉林大学化学学院、纳微构筑化学国际合作联合实验室的杨英威教授团队通过将超分子大环全羟基柱[5]芳烃(pillar[5]arene, P5)高度堆积获得首例基于柱芳烃的新型低密度固态超分子有机骨架多孔材料(P5-SOF),这种材料对二氧化碳的高选择性吸附表明柱芳烃基固态超分子有机骨架材料在燃后气体以及天然气脱硫中二氧化碳的吸附方面具有巨大的潜力(Adv. Mater., 2014, 26, 7027, DOI: 10.1002/adma.201401672)。近日,杨英威教授(点击查看介绍)团队和美国科罗拉多大学波尔得分校(University of Colorado, Boulder)的Wei Zhang教授(点击查看介绍)团队合作,进一步通过全羟基的柱[5]芳烃(P5)和柱[6]芳烃(pillar[6]arene, P6)的自组装得到两种柱芳烃超分子有机骨架材料,即P5-SOF和P6-SOF,并首次将该类材料用于烃类气体的吸附和分离研究。