山西
全氟烷基和多氟烷基物質（PFAS）是一類化學性質極為穩定，具有高持久性的化合物，其惰性可以使其在土壤和水系中遷移相當長的距離。全氟辛酸（PFOA）是PFAS中最常見的物質之一，其能夠與生物體內的蛋白質結合并在體內積累，引發一系列健康問題。雖然目前世界各國都對PFOA的排放出臺了法規，但是部分地區的飲用水中仍然殘留著大量的PFOA，因此，開發一種能夠從水中去除PFOA的技術迫在眉睫。
目前，吸附依舊是去除水中PFOA最常見的方法，其操作成本低、易于設計且性質溫和。在先前的研究中，用于去除PFOA的吸附劑通常包括活性炭、離子交換樹脂、COF、MOF材料等，但是這些吸附劑或多或少的具有平衡時間長、結合親和力低和穩定性差等缺點。對于一種理想的PFOA吸附劑，需要具備高密度的結合位點、與PFOA的強相互作用、快速的吸附速率、高化學穩定性和良好的可重復利用性。
基于大環的晶體材料被稱為非多孔自適應晶體（NACs），是一類相對較新的有機晶體材料，具有獨特的吸附/分離性質，并已經在多種物質的吸附分離上得到了應用。由此，研究者制備了一種高度氟化的分子籠F-cage 2，其能夠很容易地從水中除去PFOA。同時，其中的PFOA也可以被很容易地除去，可以循環使用至少五次而沒有明顯的性能損失。
本研究表明了高度氟化的有機分子F-cage 2作為非多孔自適應晶體（NAC）材料，能夠快速有效地從水溶液中吸附PFOA。這種吸附歸因于靜電相互作用、氫鍵和F…F相互作用的協同效應。本研究目前的成果表明，籠狀有機分子對于制備對PFAS及其他物質的NACs吸附材料具有可能的模塊構建潛力。
論文信息：
Fluorinated Nonporous Adaptive Cages for the Efficient Removal of Perfluorooctanoic Acid from Aqueous Source Phases.
J. Am. Chem. Soc.2024
146, 6225–6230.
https://doi.org/10.1021/jacs.3c14213
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