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  由于對(duì)人體健康和水體生態(tài)系統(tǒng)的危害，水中有機(jī)污染物的去除和預(yù)防在化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域引起了高度重視。為此，多孔材料如多孔硅，聚合物，金屬 - 有機(jī)骨架（MOFs ）和表面改性碳，作為前沿的吸附劑用于污染物提取和預(yù)濃縮的研究。其中，由于活性炭具有較好的生物相容性，較高的比表面，同時(shí)容易修飾，是去除有機(jī)污染物里比較常用的吸附材料。盡管有序或無(wú)序的具有微孔，中孔和大孔的碳對(duì)回收污染物方面呈現(xiàn)出較好的吸附性能，但是碳材料的再生需要較高的費(fèi)用，同時(shí)容易造成二次污染。此外，因?yàn)樗鼈兊姆稚⑿缘停y以從水中俘獲相對(duì)親水的污染物，所以碳不能完全去除相對(duì)親水性的微小污染物，這限制了他們的實(shí)際應(yīng)用。

  由共軛碳和親水性嵌段組成的芳香性兩親物作為共軛碳系的衍生物，可以容易地聚集形成多孔膠囊，適合作為溶劑或藥物分子的吸附支架。尤其是動(dòng)態(tài)可控的超分子多孔結(jié)構(gòu)為這些吸附物的選擇性排放和靶向輸送提供可行性方案。

超分子介孔材料對(duì)有機(jī)污染物吸附及可控釋放

  近日，中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院黃哲鋼教授課題組以咔唑?yàn)橹行模谄?，7，9號(hào)為分別進(jìn)行芳基化，制備了新型的二維、三維的螺旋槳狀芳香性兩親物， 并通過(guò)折疊芳香性平面的組裝制備了空心球。與傳統(tǒng)的基于一維芳香性分子的超分子多孔材料相比，二、三維π-共軛組裝體在水溶液中提供了疏水性碳環(huán)境，可以吸附回收水中的有機(jī)污染物。研究結(jié)果表明，制備的介孔球?qū)τ袡C(jī)污染物—乙炔雌二醇（Eo）和雙酚A（BPA）的回收率分別為92％和90％。值得注意的是，介孔球可以識(shí)別鹽的濃度。隨著鹽的加入，折疊的芳香性分子被觀察到逐漸變得平坦，誘導(dǎo)強(qiáng)的π-π相互作用，使多孔球體融化并相連一起形成實(shí)心的纖維。這種多孔向無(wú)孔材料的轉(zhuǎn)變引發(fā)被吸附的污染物從多孔結(jié)構(gòu)中自發(fā)釋放，而隨后的透析使超分子多孔結(jié)構(gòu)恢復(fù)吸附容量。

  上述研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際著名期刊 Advanced Materials上，題目為 “Intelligent Mesoporous Materials for Selective Adsorption and Mechanical Release of Organic Pollutants from Water”，第一作者為2016級(jí)碩士研究生謝思穎，黃哲鋼教授為通訊作者。

  該研究得到中山大學(xué)百人計(jì)劃，廣州市科學(xué)技術(shù)計(jì)劃，廣東省自然科學(xué)基金的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201800683