共轭大环聚合物用于高选择性的二氧化碳捕获和碘吸附全文速览背景介绍研究出发点图文解析总结与展望作者简介( 二 ) ：共轭大环聚合物用于高选择

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图3.两种新型大环芳烃的单晶结构和堆积模式图。
C.四种CMP材料的结构表征
为了确认四种新型CMP材料的成功合成，作者采用固体核磁碳谱的手段对材料的结构进行了表征。通过对各个特征官能团在固体核磁碳谱中化学位移的分析，确定了每种材料的共价连接模式（图4）。此外，也通过红外光谱、元素分析、扫描电镜等测试手段来证明四种材料的成功构筑，以及四种材料的反应程度和交联度的确定。

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图4.四种CMP材料的化学结构及固体核磁碳谱图。
D.碘蒸气吸附实验
四种CMP材料结构中都拥有较多的芳香环，依据电荷转移机制，作者研究了它们在碘的可逆吸附中的应用。在75℃的条件下，作者对四种材料的碘蒸气吸附性能进行了研究。结果表明，它们都能够吸附一定量的碘，这一点从材料的颜色变化图可以明显看到，即由黑色变为棕黄色。从图5中可以明显看出， CMP-4材料对碘蒸气的吸附容量最大，即1克的材料可以吸附约2.1克的碘，而且它能够循环利用至少五次以上，且维持原有的吸附能力。鉴于CMP-4在气态碘捕获中的优秀性能，作者对这种材料的吸附行为进行深入研究。他们测得CMP-4对水溶液中碘的去除效率高达94% 。从元素分析的结果中可以发现CMP-4的交联度最高，这使得它的骨架含有的芳香环数量也最多，再结合LT6-OTf合适的空腔尺寸，最终导致CMP-4碘吸附的容量最大。

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图5.四种材料对碘蒸汽吸附量的测试和吸附前后颜色变化对比图。
E.四种材料的气体吸附实验
独特的穿插交联共轭模式，赋予了四种CMP材料特异的孔道结构，这启发作者对材料的气体吸附性能进行研究。作者选用了氮气、甲烷和二氧化碳三种气体对材料的吸附选择性进行了研究（图6）。通过测试材料在273K和298K下对三种气体的吸附-脱附行为，可以看出在298K条件下， CMP-2材料能够在吸附二氧化碳时，对氮气没有任何吸附，这显示了它在二氧化碳吸附中极高的选择性。由于雏菊链结构的存在， BpP6-OTf的空腔更有利于吸附二氧化碳，且元素分析结果表明CMP-2的交联度最低，这说明材料中剩余的三氟甲磺酸基团最多，从而能够对二氧化碳拥有最高的亲和性。

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图6.四种CMP材料在不同温度下对三种气体的吸附-脱附曲线。
总结与展望作者在其前期工作的基础上，使用拓展芳烃和斜塔芳烃两种功能化的大环衍生物成功构筑了四种共轭大环聚合物材料，这也是共轭大环聚合物应用于气体吸附的首次报道。基于这类新材料在离子传感、催化、气体吸附领域的优秀表现，进一步开发新型的共轭大环聚合物用于其他领域仍然有待探索。超分子大环与多孔聚合物的结合必然会推动新型大环芳烃的设计，丰富多孔材料的类型，为功能导向型的材料设计提供崭新的思路。
作者简介

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杨英威，吉林大学“唐敖庆学者”卓越教授B岗，化学学院、纳微构筑化学国际合作联合实验室教授、博士生导师。科睿唯安“全球高被引科学家”；爱思唯尔“中国高被引学者”；英国皇家化学会“Top1%高被引中国作者”；科研成果获吉林省自然科学奖一等奖（第一完成人）、天津市自然科学奖二等奖（第二完成人）、吉林省自然科学学术成果奖二等奖（第一完成人）、中国百篇最具影响力国际学术论文、领跑者5000中国精品科技期刊顶尖学术论文。
主要从事超分子化学与有机功能材料研究。担任欧洲研究理事会ERCAdvancedGrant会评专家（合成化学与材料评审小组）；欧洲研究理事会、以色列科学基金会、比利时弗兰德研究基金会、智利国家科学技术委员会、波兰国家科学中心、英国肺基金会、国家自然科学基金委员会、中国博士后科学基金会等国内外基金特邀评审人；担任Matter,View,Aggregate,ChineseChemicalLetters,ScientificReports,《分子科学学报》，《重庆理工大学学报（自然科学）》等杂志顾问编委或编委；Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,Matter,Chem,ScienceAdvances,NatureCommunications,Adv.Mater.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Funct.Mater.,Coord.Chem.Rev.,ACSNano等百余种重要杂志特邀审稿人。迄今已在NationalScienceReview,Matter,Chem,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.,Adv.Sci.,CCSChem.等国内外期刊发表SCI检索论文200余篇；多次应邀在国际化学和材料重要期刊Chem.Soc.Rev.,Acc.Chem.Res.,Matter,Chem,Aggregate,View,Small,Sci.ChinaChem.,Chin.Chem.Lett.,Chem.Rec.等撰写综述及专论；参编专著6部。研究工作被Nature,NatureChemistry,NatureMaterials,ScienceDaily,ACSNoteworthyChemistry,ChemistryWorld,ChemistryViews,Elsevier,AdvancedScienceNews,MaterialsViewsChina等杂志媒体专门报道或亮点评述。主持国家自然科学基金面上项目4项、教育部博士点基金和省校其他各类基金共十余项。获评Mater.Chem.Front.,Chin.Chem.Lett.等国内外多个杂志优秀审稿人，若干杂志优秀论文和高引论文；获CCL发展突出贡献奖；入选吉林大学“匡亚明/唐敖庆学者”人才岗位、英国皇家化学会PolymerChemistryPioneeringInvestigator、吉林省第六批拔尖创新人才、吉林大学培英工程计划、英国皇家化学会ChemCommEmergingInvestigator、吉林大学国家杰出青年基金后备人选培育计划等。