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第一作者：南京工业大学 Yali Xue
通讯作者：南京工业大学 仇晓燕 于海洲
DOI： https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02806
本文要点
1. 共价有机框架（COFs）因其各种潜在应用而受到广泛关注。然而，如何简便地合成具有高吸附能力和强选择性的 COFs仍有很大的需求。
2. 本文合成了一种含三嗪的丝状 COFs（TATP-COF），其孔径约为 1.7 nm，比表面积大（1487 m2/g-1），热稳定性高（高达 563℃）。
3. 在挥发性碘溶液和碘/环己烷溶液中，TATP-COF 都能快速、出色地吸收碘，其吸附容量为 5.2 g/g，碘去除率为 98%。
4. TATP-COFs对挥发性碘的去除率在 5 小时内就达到 80%。TATP-COFs 还可以很容易地后修饰成磺酸官能化 COFs（SO3H-TATP-COFs），后者基于电荷差对染料具有出色的选择性。
图文导读
图形摘要
图 1. TATP-COF 的制备、磺酸官能化及其在碘吸附和染料分离中的应用示意图。COF 的堆叠结构如下所示（紫色原子，C；蓝色原子，N；粉色原子，O；红色原子，H；黄色原子，S）。
图 2. TATP-COF 的 SEM (a) 和 TEM (b) 图像。SO3H-TATP-COF 的 SEM (d) 和 TEM (e) 图像。TATP-COF (c) 和 SO3H-TATP-COF (f) 的 HRTEM 图像。(g–j) TATP-COF 的 EDS 图像。(k) SO3H-TATP-COF 的 EDS 图像。比例尺代表 2 μm。
图 3. AA-COF 和 TT-COF 的离子存储机制。(a) AA-COF作为阴极在选定电压下的充电和放电曲线。(b) 对应于 AA-COF 所选电压的异位 FT-IR 光谱。(c) TT-COF作为阳极和选定电压的充电和放电曲线。(d) 对应于 TT-COF 所选电压的异位 FT-IR 光谱。AA-COF 在不同电压下的 (e) N 1s 和 (f) F 1s 的非原位 XPS 谱。(g) 不同电压下TT-COF 的C 1s 的异位XPS 谱。(h) AA-COF 和 TT-COF 的分子静电势。(i) AA-COF作为阴极和TT-COF作为阳极的氧化还原机制以及相关的结合能。
图 4 .(a) TATP-COF 在 75°C 饱和碘蒸气中的吸附曲线（插图显示原始 TATP-COF 和暴露于碘蒸气后）。(b) 不同时间溶液中碘吸光度的变化。(c) TATP-COF 在室温下的碘保留图。(d) 120°C 下碘随时间的解吸等温线。(e) 碘在乙醇中的吸光度在碘释放过程中随时间变化。(f) TATP-COF 的碘吸附（碘蒸气）循环测试。
图 5. TATP-COF 碘吸附前后的 (a) 拉曼图像、(b) TGA、(c 和 d) XPS、(e) FTIR 和 (f) PXRD 图像。
图 6. (a) FS、(b) MLB、(c) RhB、(d) MO/RhB、(e) FS/MLB 和 (f) 染料溶液的 SO3H-TATP-COF 的紫外-可见吸收光谱) MO/RhB/MLB 随时间变化（从上到下：分别为 0、1、5、10、30 和 60 分钟）。左边的插图代表染料的进料溶液；右侧插图代表染料吸附或 SO3H-TATP-COF 分离后的溶液。
图 7. (a) 不同进料浓度下 MLB 的吸附动力学曲线。(b) 不同温度下 SO3H-TATP-COF 的吸附等温线。(c) 298 K 下不同进料浓度的 MLB 准二级动力学图。(d) 298 K 下离子强度对 SO3H-TATP-COF 吸附 MLB 的影响。(e)不同pH值下的SO3H-TATP-COF。(f) 298 K 下 pH 对 SO3H-TATP-COF 吸附 MLB 的影响。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02806
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