基于噻二唑配体的石墨烯有机框架（GOF-TDA）：一种优异的碘吸附剂和抗菌剂

通过温和条件下的交联反应成功合成硫杂黎葱环 pillared 石墨烯有机框架（GOF-TDA），其多孔结构赋予材料对碘分子的高效吸附（835.27 mg/g）和优异稳定性（153 wt%）。实验表明GOF-TDA对四类细菌（包括革兰氏正/阴性菌）具有显著抑制作用，且对新型芽孢杆菌的杀菌效果在初期阶段尤为突出。该研究为开发环境与医疗领域多功能低成本材料提供新思路。

　　

在本研究中，通过使用5-(4-硝基苯基)-1,3,4-噻二唑-2-胺（TDA）作为骨架构建剂，成功在温和条件下合成了石墨烯有机框架（GOF-TDA），该框架由氧化石墨烯（GO）纳米片交联而成。对GOF-TDA的表征采用了多种技术，包括傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、X射线粉末衍射（PXRD）、热重分析（TGA）和比表面积测定（BET）等方法。GO中的氧官能团、酰胺基团中的氮原子以及TDA中噻二唑环中的硫原子，使得这种介孔材料对碘分子具有很强的亲和力。这种亲和力是由于宿主框架的氧、氮和硫原子与客体碘分子之间形成了电荷转移复合物。因此，GOF-TDA从环己烷溶液中吸附碘的能力高达835.2713毫克/克（mg g^?1）。此外，GOF-TDA在面对碘时表现出优异的化学稳定性、热稳定性和结构稳定性，对挥发性碘的吸附能力达到了153 wt%。据我们所知，很少有研究专门使用基于硫配体的GOF来研究碘的吸附性能，这突显了我们研究的重要性。本研究还探讨了GOF-TDA（浓度为10毫克/毫升（mg mL^?1）对四种细菌的抗菌效果，这些细菌包括两种革兰氏阳性菌（Bacillus subtilis和Staphylococcus aureus）以及两种革兰氏阴性菌（Escherichia coli和Pseudomonas aeruginosa）。结果表明，GOF-TDA对所有细菌种类均有效，尤其是对革兰氏阳性菌的生长抑制作用尤为显著。时间杀灭动力学研究显示，GOF-TDA在处理初期就对另外两种Bacillus菌株（Bacillus tequilensis T28和Priestia endophytica T25）也表现出强烈的生长抑制和繁殖抑制作用。我们的研究为开发无金属、环保、成本低廉且稳定的多功能石墨烯有机框架奠定了基础，以满足环境保护和公共卫生的关键需求。