氨基/三嗪双功能化超交联聚合物高效去除水中全氟烷基羧酸：制备、性能与机理研究

本文成功合成一种氨基/三嗪双功能化超交联聚合物（Amino-Triazine-HCP），通过Friedel-Crafts烷基化反应制备，可高效吸附水中全氟烷基羧酸（PFCAs）。该材料具备优异抗干扰性、快速吸附动力学（10分钟去除率＞93%）和超高吸附容量（PFOA达1569 mg/g），其机制涉及静电作用、氢键、疏水作用与孔填充效应的协同，且可重复使用5次以上，为工业废水中PFCAs的治理提供低成本高效解决方案。

　　

Experimental

实验部分

所有使用的化学品、材料、表征方法及仪器详情见支持信息。

Selection of polymer monomers

聚合物单体的选择

Amino-Triazine-HCP的合成如图1所示。该过程基于Friedel-Crafts烷基化原理，其中芳香环在反应中发挥关键电子供体作用[35]。因此，芳香环需具备富电子特性。如引言所述，本研究旨在合成能有效吸附PFCAs的超交联聚合物。为此，我们选择芳香胺作为反应单体，包括邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺及苯代三聚氰胺（benzoguanamine）。最终选定苯代三聚氰胺作为单体，因其具备三大优势：（1）苯代三聚氰胺是廉价易得的商业试剂；（2）其苯环上的孤对电子可与亲电试剂反应，为超交联聚合提供充足活性位点；（3）结构中的氨基（-NH₂）可通过氢键或静电作用与PFCAs的羧酸根（-COO^-）相互作用。

Conclusion

结论

本研究成功合成了一种氨基/三嗪双功能化超交联聚合物（Amino-Triazine-HCP）。该材料对PFCAs展现出快速高效的吸附能力。在高浓度有机物和无机盐的水体环境中，吸附剂仍保持显著吸附容量，并表现出强抗干扰性能。吸附过程主要由静电作用、氢键、疏水作用及孔填充效应协同驱动。