王洪宇等在基于大环的多孔有机聚合物在水相中污染物吸附研究领域取得重要进展

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近期，化学系超分子化学与催化研究中心王洪宇副教授等在基于大环的多孔有机聚合物在水相中污染物吸附研究领域取得重要进展，其相关研究成果连续发表在化学顶级学术期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）杂志上，一篇研究论文题为“Calix[4]pyrrole-Crosslinked Porous Polymeric Networks for Micropollutant Removal from Water”，上海大学为第一作者和通讯作者单位；另一篇综述论文题为“Removal of Organic Micropollutants from Water by Macrocycle-Containing Covalent Polymer Networks”，上海大学为通讯作者单位。

        有机污染物对水的污染严重威胁了生态环境和人类健康。有机污染物大多具有较高的化学稳定性，难以自然分解，如何处理水中有机污染物引起了广泛关注。多孔有机聚合物具有比表面积高、物理化学稳定性好、易修饰等特点，作为新型吸附剂在处理水相中有机污染领域具有广阔的应用前景。超分子大环主体可以通过主客体间的包结作用和其它超分子弱相互作用（比如：π-π相互作用，范德华力和亲疏水作用等）有效的络合客体分子。将超分子大环作为构建基元引入多孔有机聚合物骨架结构中，可以使其同时具有超分子大环和有机多孔材料的特点。我们综述了近5年来基于超分子大环（环糊精，杯芳烃，柱芳烃，间苯二酚杯芳烃和德克萨斯环等）的多孔有机聚合物在水相中污染物吸附领域的研究进展。
        课题组首次设计合成了基于杯[4]吡咯和吡咯并吡咯二酮的多孔有机聚合物P1，P1具有很强的结构可修饰性，TFA脱叔丁基得到含羧基的聚合物P2，P2进一步与碱反应得到羧酸钠盐P3。研究发现P3对阳离子污染物具有很好的吸附能力，通过Langmuir等温吸附曲线计算得到P3对亚甲基蓝，百草枯，敌草快的理论最大吸附能力分别为454 mg g-1，344 mg g-1和495 mg g-1。这是目前报道的百草枯和敌草快吸附量最大的多孔有机聚合物。对阳离子-阴离子二元污染物体系，P3表现出对阳离子污染物的选择性吸附；同时P3还具有较好的循环再使用性能。
以上相关研究成果是在国家自然科学基金、上海市浦江人才计划和上海市高水平地方高校创新团队等项目资助下完成。
        上海大学理学院化学系超分子化学与催化研究中心（https://csc.shu.edu.cn）在“超分子材料”及“化学合成与药物发现”两个方向上发展创新研究，推动了整个化学学科的跨越式和可持续发展。迄今，上海大学化学系超分子化学与催化研究中心在Nature Chem., Nature Comm.、Chem.、PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.和Acc. Chem. Res等顶级化学期刊上共发表论文30余篇。


      论文链接：
      1、 研究论文“Calix[4]pyrrole-Crosslinked Porous Polymeric Networks for Micropollutant Removal from Water”
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016364
      2、 综述论文“Removal of Organic Micropollutants from Water by Macrocycle-Containing Covalent Polymer Networks”
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202009113


      文章来源：上海大学
      王洪宇，上海大学副教授。2004年毕业于复旦大学，2009年获得复旦大学博士学位，设计和制备一维和二维结构的给体-受体共轭寡聚物和聚合物，研究其分子内能量传递和电子转移，以及对能级结构的调控。