固相合成法构筑吡嗪基共价有机框架及其水处理性能
结题报告
批准号:
22008064
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
安书浩
依托单位:
学科分类:
化工热力学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
安书浩
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中文摘要
共价有机框架(COFs)是一类新型有机晶体多孔材料,具有规整开放的多孔结构和易于功能化调控等特性,在吸附分离领域极具潜力。然而COFs的制备多采用密闭溶剂热方法,合成过程需要大量污染性有机溶剂,且难以实现宏量制备,限制了其在水处理领域的应用。针对此问题,本项目拟采用机械力化学手段建立绿色、高效率固相合成COFs的通用方法,通过合理设计有机配体构建吡嗪结构单元,获得高稳定性COFs材料,并根据水处理应用中染料特性和重金属类型实现孔道结构和表面性质的调控,结合理论模拟计算探讨微观结构与水体污染物吸附性能的构-效关系,为开发具有高吸附性能的功能性COFs材料提供新思路。本项目开发的COFs材料固相合成方法,有望突破框架类结构多孔材料的规模化合成瓶颈,成为高效通用的合成技术,同时高稳定性COFs结构的构筑,进一步拓展了框架类结构多孔材料在废水处理的应用,具有重要的理论意义与应用价值。
英文摘要
As an emerging class of porous crystalline materials, covalent organic frameworks (COFs) with ordered porous structure and tunable skeleton have shown particular potential in adsorption and separation. However, COFs are generally constructed under solvothermal methods, in which the process requires a large amount of organic solvents and still encounters the bottleneck of scale-up synthesis, and thus hindering their practical utilization in water treatment. Therefore, we will focus on the exploration of an environmentally benign, high efficiency route for engineering pyrazine-based COFs via mechanochemical solid-state strategy in this project. The chemical stable COFs endowed with tailorable pore structures and surface properties will then use as adsorbents towards the removal of organic dyes and heavy metal ions, and the construction of structure-activity relationship further provides a new way for developing high-performance COF-based adsorbents. We expect that the proposed strategy will meet the requirements of large-scale processing of COFs, and further boost the research on designing stable COF materials for water purification.
期刊论文列表
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DOI:https://doi.org/10.1039/D2TA08915G
发表时间:2023
期刊:J. Mater. Chem. A
影响因子:--
作者:Shuaishuai Shang;Shuhao An;He Li;Jianping Li;Shenping Zhang;Changjun Peng;Honglai Liu;Jun Hu
通讯作者:Jun Hu
DOI:https://doi.org/10.1021/acsapm.1c00589
发表时间:2021
期刊:ACS Appl. Polym. Mater.
影响因子:5
作者:Yu-Shu Han;Shuhao An;Jialin Dai;Jun Hu;Qing Xu;Fan Song;Mngyan Li;Changjun Peng;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
DOI:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01681
发表时间:2021
期刊:ACS Energy Lett.
影响因子:22
作者:Shuhao An;Chenbao Lu;Qing Xu;Cheng Lian;Changjun Peng;Jun Hu;Xiaodong Zhuang;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
DOI:https://doi.org/10.1002/anie.202101163
发表时间:2021
期刊:Angew. Chem. Int. Ed.
影响因子:--
作者:Shuhao An;Qing Xu;Zhihui Ni;Jun Hu;Changjun Peng;Lipeng Zhai;Yu Guo;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
DOI:https://doi.org/10.1002/anie.202218742
发表时间:2021
期刊:Angew. Chem. Int. Ed.
影响因子:--
作者:Shuhao An;Xuewen Li;Shuaishuai Shang;Ting Xu;Shuai Yang;Cheng-Xing Cui;Changjun Peng;Honglai Liu;Qing Xu;Zheng Jiang;Jun Hu
通讯作者:Jun Hu
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