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热烈祝贺课题组石经同学发表AM文章与高分子学报 Congratulatons on the group’s publication in Advanced Materials and Acta Polymerica Sinica
来源:黄木华长聘教授个人网站 发布日期:2024-07-11

      随着世界的不断发展,对贵金属的需求量日益增大,贵金属的回收利用已成为推进循环经济发展的重要研究热点。在众多回收金等贵金属的方法中,具有高吸附选择性和高吸附能力的吸附剂已成为关键技术。而近些年,除了基于利用多胺和硫脲等对贵金属具有强亲和力的官能团的络合机理外,具有新的吸收模式的新型吸收剂近年来也受到了广泛的关注,同时,开发具有高选择性、高吸附容量、高使用寿命且易循环使用的吸附剂仍面临着巨大挑战。

石经同学基于吸附还原机理与此前多孔聚酰亚胺的工作,将具有配位还原能力与光化学氧化还原活性的N-苯基吡咯烷键入柔性的聚降冰片烯骨架中,合成了一类高度多孔、异常稳定、非常容易制备的N-苯基吡咯烷网络聚合物BIT-POP-14~17,并用于金离子的高效选择性吸附还原。2024年6月,相关成果以“Porous Polypyrrolidines for Highly Efficient Recovery of Precious Metals through Reductive Adsorption Mechanism”为题在国际知名期刊《Advanced Materials》(IF=29.4; Adv. Mater. 2024, 2405731; doi.org/10.1002/adma.202405731)发表。



      N-苯基吡咯烷的还原活性和柔性的聚降冰片烯骨架之间的协同作用,通过还原吸附机理,使得多孔高分子如BIT-POP-15选择性吸附金的容量为2032 mg/g,超过了基于配位相互作用的理论极限值;而在紫外光照射下,BIT-POP-15对金的吸附容量提升至3060 mg/g。进一步地,团队通过自制的装置,证明了从废弃电路板(PCB)的溶液中连续回收金的潜力,在84 h后,对金的回收效率仍高达95%。该工作为回收贵金属特别是金的新型吸附剂的设计提供了一种新的思路。


       偶氮苯骨架的多孔高分子(Azo-POPs)具有化学稳定性好、比表面积高以及易功能化修饰等特点,在多个领域表现出了巨大的应用前景,引起了人们的广泛关注。石经同学基于课题组此前的偶氮苯骨架的多孔高分子(Azo-POPs)的工作,对Azo-POPs的合成与应用进行了系统性的阐述,相关文章发表在《高分子学报上》(Shi, J.; Zhang, Z. H.; Zhou, J. X.; Huang, M. H. Progress in azobenzene porous organic polymers: innovative structure evolutions and applications. Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24040)


该综述首先梳理了近些年来将偶氮苯结构单元引入到多孔高分子骨架中的方式,包括多氨基芳烃与多(亚)硝基芳烃的缩合聚合、多氨基芳烃的氧化偶联聚合、多硝基芳烃的还原偶联聚合,以及富电子芳烃与多重氮盐的偶联聚合等途径,指出了富电子芳烃与多重氮盐的偶联聚合条件温和、聚合效率高且官能团耐受性好. 简述了功能性Azo-POPs的例子与特点,分析并论证了其中三(β-羟基-偶氮)苯结构向三(β-酮-腙)环己烷结构的不可逆异构化;并对Azo-POPs在气体及蒸气的吸附与存储、多相催化、水中污染物的去除、气体膜分离与电化学等领域的应用进行了分析与总结。最后分析并指出了发展Azo-POPs所面临的挑战,并结合已有的研究报道探讨了Azo-POPs的未来发展方向及前景.









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