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  高效吸附和分離對于現代工業生產和日常生活都具有重要意義。超分子聚合物將超分子化學與聚合物科學完美結合，是在分子水平構建智能吸附材料的潛在優選材料。與傳統聚合物不同，超分子聚合物能夠通過氫鍵、金屬配位、π???π堆疊、靜電和主客體相互作用等非共價相互作用連接，不僅具有高分子材料的穩定性好、毒性低等優點，而且具有超分子特有的選擇性高、刺激響應靈敏和可循環利用等性質，因此，在諸多領域受到越來越多的關注。近年來，大環的設計與合成推動了超分子化學和高分子科學的快速發展，其中，柱芳烴作為新一代大環化合物，是開發性能和功能增強的超分子聚合物材料的重要組分，有望推動新型智能聚合物材料領域的進一步發展。

圖1. 基于柱芳烴的超分子聚合物在吸附分離中的應用

圖2. 線性PSPs材料的構筑及其在吸附中的應用

圖3. PSPs凝膠的構筑及其在金屬離子吸附中的應用

圖4. PSPs薄膜的構筑及其在吸附分離中的應用

圖5. 無定型態PSPs材料用于檢測和去除水中Hg離子

圖6. 基于柱芳烴的SOFs材料在吸附分離中的應用

圖7. 基于柱芳烴的雜化超分子聚合物在吸附分離中的應用

圖8. 基于拓展柱芳烴的超分子聚合物在吸附分離中的應用

  柱芳烴在構筑超分子聚合物吸附劑方面的優勢主要包括：（1）具有獨特的分子識別特性，可以通過多種非共價相互作用為水、有機溶液和蒸汽中的各種目標客體分子提供豐富的活性錨定位點。（2）具有可調的空腔和易修飾的位點，便于調控PSPs材料的骨架結構、孔隙度、表面化學、溶解度和光學性質等理化特性，為滲透物質的傳輸和吸附提供了更靈活、更易于接近的聚合物基質。（3）非共價相互作用的動態性和可逆性可賦予PSPs材料優異的刺激響應性和可回收性。

  PSPs材料在吸附分離應用中的挑戰與展望：（1）多數已報道的PSPs材料都是基于柱芳烴的，應致力于設計和合成具有更多骨架和官能團種類的拓展大環分子，充分開發PSPs材料的性能和應用。（2）多數已報道的PSPs材料由于結構周期性差而存在孔隙尺寸不均勻、比表面積有限、連通性不佳等問題，應開發結構明確、孔洞有序的PSPs材料，并深入研究其結構與功能之間的關聯關系。（3）目前將PSPs用于構建二維薄膜吸附材料的報道尚不多見，且遠遠不能滿足工業相關操作條件下的機械強度和大規模制備的要求，應大力開發具有快速吸附、高穩定性、易再塑性、良好的機械強度和熱性能等的多功能雜化超分子聚合物材料。（4）目前利用PSPs進行手性吸附和分離的研究尚處于起步階段，應充分利用柱芳烴的本征平面手性，開發具有高效手性識別和分離功能的新型超分子聚合物材料。

  原文鏈接：

  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