熱烈祝賀課題組石經(jīng)同學(xué)發(fā)表AM文章與高分子學(xué)報(bào) Congratulatons on the group’s publication in Advanced Materials and Acta Polymerica Sinica
隨著世界的不斷發(fā)展，對(duì)貴金屬的需求量日益增大，貴金屬的回收利用已成為推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要研究熱點(diǎn)。在眾多回收金等貴金屬的方法中，具有高吸附選擇性和高吸附能力的吸附劑已成為關(guān)鍵技術(shù)。而近些年，除了基于利用多胺和硫脲等對(duì)貴金屬具有強(qiáng)親和力的官能團(tuán)的絡(luò)合機(jī)理外，具有新的吸收模式的新型吸收劑近年來也受到了廣泛的關(guān)注，同時(shí)，開發(fā)具有高選擇性、高吸附容量、高使用壽命且易循環(huán)使用的吸附劑仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。
石經(jīng)同學(xué)基于吸附還原機(jī)理與此前多孔聚酰亞胺的工作，將具有配位還原能力與光化學(xué)氧化還原活性的N-苯基吡咯烷鍵入柔性的聚降冰片烯骨架中，合成了一類高度多孔、異常穩(wěn)定、非常容易制備的N-苯基吡咯烷網(wǎng)絡(luò)聚合物BIT-POP-14~17，并用于金離子的高效選擇性吸附還原。2024年6月，相關(guān)成果以“Porous Polypyrrolidines for Highly Efficient Recovery of Precious Metals through Reductive Adsorption Mechanism”為題在國(guó)際知名期刊《Advanced Materials》（IF=29.4; Adv. Mater. 2024, 2405731; doi.org/10.1002/adma.202405731）發(fā)表。
N-苯基吡咯烷的還原活性和柔性的聚降冰片烯骨架之間的協(xié)同作用，通過還原吸附機(jī)理，使得多孔高分子如BIT-POP-15選擇性吸附金的容量為2032 mg/g，超過了基于配位相互作用的理論極限值；而在紫外光照射下，BIT-POP-15對(duì)金的吸附容量提升至3060 mg/g。進(jìn)一步地，團(tuán)隊(duì)通過自制的裝置，證明了從廢棄電路板（PCB）的溶液中連續(xù)回收金的潛力，在84 h后，對(duì)金的回收效率仍高達(dá)95%。該工作為回收貴金屬特別是金的新型吸附劑的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。
偶氮苯骨架的多孔高分子(Azo-POPs)具有化學(xué)穩(wěn)定性好、比表面積高以及易功能化修飾等特點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景，引起了人們的廣泛關(guān)注。石經(jīng)同學(xué)基于課題組此前的偶氮苯骨架的多孔高分子(Azo-POPs)的工作，對(duì)Azo-POPs的合成與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性的闡述，相關(guān)文章發(fā)表在《高分子學(xué)報(bào)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）
該綜述首先梳理了近些年來將偶氮苯結(jié)構(gòu)單元引入到多孔高分子骨架中的方式，包括多氨基芳烴與多(亞)硝基芳烴的縮合聚合、多氨基芳烴的氧化偶聯(lián)聚合、多硝基芳烴的還原偶聯(lián)聚合，以及富電子芳烴與多重氮鹽的偶聯(lián)聚合等途徑，指出了富電子芳烴與多重氮鹽的偶聯(lián)聚合條件溫和、聚合效率高且官能團(tuán)耐受性好. 簡(jiǎn)述了功能性Azo-POPs的例子與特點(diǎn)，分析并論證了其中三(β-羥基-偶氮)苯結(jié)構(gòu)向三(β-酮-腙)環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的不可逆異構(gòu)化；并對(duì)Azo-POPs在氣體及蒸氣的吸附與存儲(chǔ)、多相催化、水中污染物的去除、氣體膜分離與電化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了分析與總結(jié)。最后分析并指出了發(fā)展Azo-POPs所面臨的挑戰(zhàn)，并結(jié)合已有的研究報(bào)道探討了Azo-POPs的未來發(fā)展方向及前景.