南華大學成功利用水相自適應分子識別構建大環(huán)主體聚合物材料

  新湖南客戶端   2024-10-10 15:26:34

近年來，南華大學藥學院王力立/楊留攀團隊圍繞“功能分子識別及其應用”這一重要研究方向持續(xù)攻關，在核素檢測、手性識別、環(huán)境治理等領域取得了多項研究進展。近日，該團隊利用水相自適應分子識別，成功構建了一種大環(huán)主體聚合物材料。相關研究成果以“Adaptive tetralactam macrocycle based polymers for efficient and rapid removal of organic micropollutants with wide scope”（基于自適應四內酰胺大環(huán)的聚合物，可高效快速地去除范圍廣泛的有機微污染物）為題，在高水平SCI期刊《 Chemical Engineering Journal 》（IF=13.3）上發(fā)表研究論文。文章第一作者為南華大學藥學院邱鈺和余珊，通訊作者為南華大學藥學院姚歡、楊留攀和王力立。

隨著工業(yè)化的逐漸發(fā)展，有機微污染物種類和數量的不斷增加所造成的水污染問題日益嚴重。開發(fā)快速、高效、去除范圍廣的水凈化方法成為一項意義重大的挑戰(zhàn)。大環(huán)主體聚合物材料在水處理方面具有顯著優(yōu)勢。一方面，大環(huán)主體聚合物材料可以通過多種非共價相互作用，如π-π相互作用、氫鍵相互作用、疏水相互作用等，實現(xiàn)對水中污染物的選擇性吸附。另一方面，大環(huán)主體聚合物材料擁有可調控的孔隙率和結構，因此可以根據特定的污染物特性進行改造，增強材料對特定污染物的吸附能力。王力立/楊留攀團隊發(fā)現(xiàn)四內酰胺大環(huán)具有良好的預組織和自適應腔體，使得聚合物吸附劑即使在極端條件下也能保持優(yōu)異的吸附性能。此外，四內酰胺大環(huán)交聯(lián)聚合物吸附劑在6次循環(huán)后仍易于再生且性能保持不變。因此，王力立/楊留攀團隊采用自適應四內酰胺大循環(huán)制備交聯(lián)聚合物吸附劑，用于快速高效地去除水中多種有機微污染物，包括染料、藥物、農藥和激素。這顯示出其在醫(yī)療廢水處理方面具有高效低成本處理的巨大潛力。在此項研究中該團隊還構建了一系列氮摻雜的內功能化空腔，通過細微調控空腔結構來顯著影響分子識別性能。此研究為分子識別領域的研究提供了重要的理論和實踐基礎。（韋柳珊）

責編：張芷瑜

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三審：熊佳斌

來源：新湖南客戶端

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