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    中山大學吳丁財教授課題組:具有優異環境化學可視化響應、超快速吸附以及簡易再生功能的一體化多孔高分子吸附劑
    2019-03-16  來源:中國聚合物網

      近年來,多孔高分子材料蓬勃發展,孔隙率逐步提升,孔結構多種多樣,然而其吸附速率有待進一步加快,以期快速應對環境污染,節省處理時間。另外,常規吸附材料往往缺乏污染物敏感特性,因此設計兼具檢測性質的吸附劑,可以有效預警環境污染,節約分析成本。

    圖1. 具有化學環境敏感、可視化檢測、超快吸附以及簡易再生等功能的一體化多孔高分子吸附劑

      最近,中山大學吳丁財教授課題組設計制備了一類先進的智能多孔高分子材料xPCPC,圖1)。xPCPC由具有超快吸附能力的功能化超交聯聚4-氯甲基苯乙烯微孔核、環境刺激響應的毛發狀聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯殼層以及可視化檢測的咔唑基熒光指示劑組成。由于各個功能組分間的協同作用,xPCPC可一體化實現化學環境敏感、可視化響應、超快吸附以及簡易再生等功能,達到污染物檢測與快速吸附的雙重目的。在檢測方面,xPCPC不僅在不同酸堿度下可表現出熒光顏色的變化,還可通過熒光淬滅行為對缺電子芳香烴(如硝基苯、2,4-二硝基甲苯)和重金屬離子(如汞離子)進行可視化檢測。在吸附方面,得益于發達的微孔結構以及優異的孔隙利用率,xPCPC對2,4-二硝基甲苯展現出超快吸附性能,可在7秒、10秒和2分鐘分別達到吸附平衡的79%、98%和100%。此外,通過簡單的有機溶劑洗脫,xPCPC可再生循環使用,5次循環后的再生效率依然高達96%。更為重要的是,xPCPC在快速的流動吸附測試中(15 mL min-1)依然保持高效的吸附,為進一步實際應用奠定了基礎。

      該論文以“All-in-One Porous Polymer Adsorbents with Excellent Environmental Chemosensory Responsivity, Visual Detectivity, Superfast Adsorption, and Easy Regeneration”為題發表在Advanced Materials期刊上(Adv. Mater. 2019)。文章通訊作者為中山大學吳丁財教授,第一作者為謝奕明、黃文鄭冰娜

      論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.201900104

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    (責任編輯:xu)
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