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  高效吸附和分離對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活都具有重要意義。超分子聚合物將超分子化學與聚合物科學完美結(jié)合，是在分子水平構(gòu)建智能吸附材料的潛在優(yōu)選材料。與傳統(tǒng)聚合物不同，超分子聚合物能夠通過氫鍵、金屬配位、π???π堆疊、靜電和主客體相互作用等非共價相互作用連接，不僅具有高分子材料的穩(wěn)定性好、毒性低等優(yōu)點，而且具有超分子特有的選擇性高、刺激響應靈敏和可循環(huán)利用等性質(zhì)，因此，在諸多領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。近年來，大環(huán)的設(shè)計與合成推動了超分子化學和高分子科學的快速發(fā)展，其中，柱芳烴作為新一代大環(huán)化合物，是開發(fā)性能和功能增強的超分子聚合物材料的重要組分，有望推動新型智能聚合物材料領(lǐng)域的進一步發(fā)展。

圖1. 基于柱芳烴的超分子聚合物在吸附分離中的應用

圖2. 線性PSPs材料的構(gòu)筑及其在吸附中的應用

圖3. PSPs凝膠的構(gòu)筑及其在金屬離子吸附中的應用

圖4. PSPs薄膜的構(gòu)筑及其在吸附分離中的應用

圖5. 無定型態(tài)PSPs材料用于檢測和去除水中Hg離子

圖6. 基于柱芳烴的SOFs材料在吸附分離中的應用

圖7. 基于柱芳烴的雜化超分子聚合物在吸附分離中的應用

圖8. 基于拓展柱芳烴的超分子聚合物在吸附分離中的應用

  柱芳烴在構(gòu)筑超分子聚合物吸附劑方面的優(yōu)勢主要包括：（1）具有獨特的分子識別特性，可以通過多種非共價相互作用為水、有機溶液和蒸汽中的各種目標客體分子提供豐富的活性錨定位點。（2）具有可調(diào)的空腔和易修飾的位點，便于調(diào)控PSPs材料的骨架結(jié)構(gòu)、孔隙度、表面化學、溶解度和光學性質(zhì)等理化特性，為滲透物質(zhì)的傳輸和吸附提供了更靈活、更易于接近的聚合物基質(zhì)。（3）非共價相互作用的動態(tài)性和可逆性可賦予PSPs材料優(yōu)異的刺激響應性和可回收性。

  PSPs材料在吸附分離應用中的挑戰(zhàn)與展望：（1）多數(shù)已報道的PSPs材料都是基于柱芳烴的，應致力于設(shè)計和合成具有更多骨架和官能團種類的拓展大環(huán)分子，充分開發(fā)PSPs材料的性能和應用。（2）多數(shù)已報道的PSPs材料由于結(jié)構(gòu)周期性差而存在孔隙尺寸不均勻、比表面積有限、連通性不佳等問題，應開發(fā)結(jié)構(gòu)明確、孔洞有序的PSPs材料，并深入研究其結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。（3）目前將PSPs用于構(gòu)建二維薄膜吸附材料的報道尚不多見，且遠遠不能滿足工業(yè)相關(guān)操作條件下的機械強度和大規(guī)模制備的要求，應大力開發(fā)具有快速吸附、高穩(wěn)定性、易再塑性、良好的機械強度和熱性能等的多功能雜化超分子聚合物材料。（4）目前利用PSPs進行手性吸附和分離的研究尚處于起步階段，應充分利用柱芳烴的本征平面手性，開發(fā)具有高效手性識別和分離功能的新型超分子聚合物材料。

  原文鏈接：

  Zhuo-Qin Wang, Xin Wang,* and Ying-Wei Yang*, Pillararene-Based Supramolecular Polymers for Adsorption and Separation. Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202301721.

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202301721