TB-COP对I₂和硝基苯酚的吸附性能及机理研究

摘要

放射性碘(包括¹²⁹I和¹³¹I)和硝基酚类化合物是两种危害人体健康的工业污染物，对它们的高效捕获和存储存在着诸多挑战.本文通过曼尼希反应构筑了一种由朝格尔碱（Troger’s base,TB）桥联5,10,15,20-四（4-氨基苯基）卟啉（Por）的多孔有机材料TB-COP.该材料具有较大的比表面积(525.5 m²·g^-1)和孔隙率（65%），能够分别对I₂蒸汽以及水溶液中I₂实现4.12和3.80 g·g^-1的高吸附量以及可逆释放，并且在6次循环实验后仍能保持不低于原来95%的高捕获能力.此外，TB-COP还被证实能在水溶液中吸附硝基苯酚.通过红外、拉曼等实验和密度泛函理论（DFT）计算对TB-COP吸附I₂、硝基苯酚的机理进行了研究，结果表明大量的富N结合位点、TB-COP的共轭结构和TB中叔胺通过电荷转移作用参与的化学吸附过程是实现对这些污染物高量吸附的原因.

关键词

朝格尔碱 / 共价有机聚合物 / 碘吸附 / 硝基苯酚