功能化修饰多孔有机骨架材料在阴离子污染物分析中的应用

Sample preparation is one of the most important procedures in analytical chemistry. In water sample preparation and pollutants analysis, the adsorption, sensing and removal of anions are considered very challenging and difficult. Based on the post-synthesis of MOFs and COFs technologies, several kinds of functionalized porous organic frameworks for the adsorption and removal of anion pollutants were developed, and the adsorption mechanisms, thermodynamics and molecular modeling techniques were also used for the deeply understanding of the methods. The as-synthesized material can be used for the analysis of anion pollutants such as F-, NO2-, PO43-, BrO3-, SCN-, AsO43- in water sample.

阴离子型污染物的传感、吸附和去除一直是水质分析难点问题。本项目通过对多孔有机骨架材料的功能化修饰，包括金属有机骨架材料(MOFs)、共价有机骨架材料(COFs)，希望实现对阴离子型污染物的高效去除与检测。利用多孔有机骨架的高比表面、稳定性好、易于修饰等特点，以离子交换、静电作用、氧化还原、亲和作用和络合作用等原理对其进行功能基修饰，提高对阴离子的吸附选择性和吸附容量，实现对饮用水体系中的目标阴离子污染物的高效、快速富集、去除。进一步将MOFs/COFs材料负载到纤维膜，形成具有多级孔结构的实用型分离吸附材料，构建简单、实用的阴离子污染物去除新材料和新方法。本项目的开展将丰富多孔有机骨架材料的应用范围，为阴离子型污染物分析提供新的手段和技术，获得具有知识产权的阴离子分离分析新材料，相关研究具有重要的理论研究和实际应用价值。

本课题围绕食品和环境领域常见污染物开发了一系列具有传感、吸附和去除功能的MOFs/COFs 材料。利用多孔有机骨架的高比表面、稳定性好、易于修饰等特点，以离子交换、静电作用、氧化还原、亲和作用和络合作用等原理对其进行功能基修饰，提高对低含量污染物的吸附选择性和吸附容量，实现对食品、环境中的目标污染物的高效传感、快速富集和去除。进一步将MOFs/COFs材料负载到纤维膜，形成具有多级孔结构的实用型分离吸附材料，构建简单、实用的污染物去除新材料和新方法。本项目的开展将丰富多孔有机骨架材料的应用范围，为环境、食品污染物分析提供新的手段和技术，获得具有知识产权的分离分析新材料，相关研究具有重要的理论研究和实际应用价值。