三苯胺基无序驱动整体式共价有机框架材料高效去除水中毒性氧阴离子的研究

为解决水体中高毒性氧阴离子污染问题，来自印度的研究人员开发了一种工业友好的球磨辅助原位发泡法，成功合成纯相整体式共价有机框架材料（BPTP Foam）。该材料对MnO4?和CrO42?的吸附容量分别达961.54 mg g?1和448.09 mg g?1，其中高锰酸根的吸附性能创多孔材料记录。密度泛函理论（DFT）揭示三苯胺基团与氧阴离子的强非共价相互作用机制，为环境修复提供创新解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的球磨辅助原位发泡技术，成功制备出具有分级孔结构的整体式共价有机框架材料（COF）——BPTP Foam。这种三苯胺基材料展现出惊人的环境修复能力：仅需1分钟即可捕获水中的高锰酸根（MnO₄^?），吸附量高达961.54 mg g^?1，刷新了所有多孔材料的记录；对于重铬酸根（CrO₄^2?）也仅需3分钟就能实现448.09 mg g^?1的吸附性能。

秘密在于材料精妙的设计——框架中的三苯胺单元与氧阴离子外围氧原子产生强烈的非共价相互作用，这种机制通过密度泛函理论（DFT）计算得到完美诠释。更令人振奋的是，这种合成方法像制作分子级"蜂窝蛋糕"般简单环保，仅需球磨工艺就能实现规模化生产，为工业化水处理提供了全新可能。

研究团队已就该技术提交专利申请（IN202541053981），这种集超快吸附、超高容量和简易制备三大优势于一身的"分子海绵"，正在开启环境修复的新纪元。