高效吸附和分离对于现代工业生产和日常生活都具有重要意义。超分子聚合物将超分子化学与聚合物科学完美结合，是在分子水平构建智能吸附材料的潜在优选材料。与传统聚合物不同，超分子聚合物能够通过氢键、金属配位、π???π堆叠、静电和主客体相互作用等非共价相互作用连接，不仅具有高分子材料的稳定性好、毒性低等优点，而且具有超分子特有的选择性高、刺激响应灵敏和可循环利用等性质，因此，在诸多领域受到越来越多的关注。近年来，大环的设计与合成推动了超分子化学和高分子科学的快速发展，其中，柱芳烃作为新一代大环化合物，是开发性能和功能增强的超分子聚合物材料的重要组分，有望推动新型智能聚合物材料领域的进一步发展。

图1. 基于柱芳烃的超分子聚合物在吸附分离中的应用

图2. 线性PSPs材料的构筑及其在吸附中的应用

图3. PSPs凝胶的构筑及其在金属离子吸附中的应用

图4. PSPs薄膜的构筑及其在吸附分离中的应用

图5. 无定型态PSPs材料用于检测和去除水中Hg离子

图6. 基于柱芳烃的SOFs材料在吸附分离中的应用

图7. 基于柱芳烃的杂化超分子聚合物在吸附分离中的应用

图8. 基于拓展柱芳烃的超分子聚合物在吸附分离中的应用

  柱芳烃在构筑超分子聚合物吸附剂方面的优势主要包括：（1）具有独特的分子识别特性，可以通过多种非共价相互作用为水、有机溶液和蒸汽中的各种目标客体分子提供丰富的活性锚定位点。（2）具有可调的空腔和易修饰的位点，便于调控PSPs材料的骨架结构、孔隙度、表面化学、溶解度和光学性质等理化特性，为渗透物质的传输和吸附提供了更灵活、更易于接近的聚合物基质。（3）非共价相互作用的动态性和可逆性可赋予PSPs材料优异的刺激响应性和可回收性。

  PSPs材料在吸附分离应用中的挑战与展望：（1）多数已报道的PSPs材料都是基于柱芳烃的，应致力于设计和合成具有更多骨架和官能团种类的拓展大环分子，充分开发PSPs材料的性能和应用。（2）多数已报道的PSPs材料由于结构周期性差而存在孔隙尺寸不均匀、比表面积有限、连通性不佳等问题，应开发结构明确、孔洞有序的PSPs材料，并深入研究其结构与功能之间的关联关系。（3）目前将PSPs用于构建二维薄膜吸附材料的报道尚不多见，且远远不能满足工业相关操作条件下的机械强度和大规模制备的要求，应大力开发具有快速吸附、高稳定性、易再塑性、良好的机械强度和热性能等的多功能杂化超分子聚合物材料。（4）目前利用PSPs进行手性吸附和分离的研究尚处于起步阶段，应充分利用柱芳烃的本征平面手性，开发具有高效手性识别和分离功能的新型超分子聚合物材料。

  原文链接：

  Zhuo-Qin Wang, Xin Wang,* and Ying-Wei Yang*, Pillararene-Based Supramolecular Polymers for Adsorption and Separation. Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202301721.

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202301721