内置苯基桥接开关对多孔芳香骨架材料油水分离性能的强化

摘要

超疏水多孔芳香骨架材料能有效实现油水分离,在石油污水处理方面具有良好应用前景,其微腔强大的毛细管作用被证实是有效容器,但相对较小的孔道空间导致其吸附能力有限.本文通过在咔唑基多孔芳香骨架中引入额外的苯基片段作为桥接开关(π-π交联桥),制备了超疏水多孔芳香骨架材料(LNU-42),从而增大了材料的孔径.结果表明,与未引入苯基桥开关的咔唑基超疏水多孔芳香骨架材料(LNU-40)相比,内置苯基桥接开关使LNU-42的孔径扩大了6～8倍,显著增加了对有机溶剂的容纳空间,负载LNU-42后的织物对氯苯吸附量达到自身重量的7.8倍,吸附性能提高了66%,对氯苯、四氯化碳等有机溶剂的分离效率超过90%.值得注意的是,在强酸/碱性(1 mol/L)和高盐浓度(1 mol/L)等较严苛环境条件下, LNU-42仍能保持较强的疏水性.本研究为制备具有高效油水分离性能的超疏水材料提供了适宜的技术路径,并为处理石油污水提供了科技支撑.

关键词

超疏水多孔芳香骨架材料 / 内置苯基桥接开关 / Suzuki反应 / 油水分离性能