A fully π-conjugated covalent organic framework with dual binding sites for ultrasensitive detection and removal of divalent heavy metal ions

吸附 化学 二价 水溶液中的金属离子 共价键 金属 共轭体系 无机化学 分子内力 联吡啶 滴定法 荧光 光化学 有机化学 聚合物 物理 量子力学 晶体结构
作者
Bin Zhu,Longyi Zhu,Shengyuan Deng,Ying Wan,Feng Qin,Haikang Han,Jun Luo
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:459: 132081-132081 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.132081
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) have become a promising candidate for the remediation of heavy metal pollution. However, researches on COF adsorbents still have challenges on maintaining good optical properties and adsorption performance under harsh conditions. Herein, a fully π-conjugated COF with dual binding sites (Bpy-sp2c-COF) is reported for rapid fluorescence recognition and enhanced adsorption towards divalent heavy metal ions. The vinylene-linkage lattice shows strong luminescence and excellent stability in both strong acidity and basicity. Bpy-sp2c-COF demonstrates not only nanomolar-scale detection of divalent heavy metal ions, but also good adsorption capacity (Hg2+ 718.48, Ni2+ 278.64, Cu2+ 260.11, and Co2+ 126.23 mg/g). Experimental and theoretical studies reveal the intramolecular charge transfer as the fluorescence quenching mechanism. Further simulation results demonstrate the cyano and bipyridine groups on the lattice can act as dual binding sites for divalent heavy metal ions. Experimental results confirmed the adsorption capacity of Bpy-sp2c-COF superior to that of COFs with either cyano groups (Hg2+ 415.34, Ni2+ 165.60, Cu2+ 160.55, and Co2+ 73.14 mg/g), or bipyridine groups (Hg2+ 369.25, Ni2+ 133.41, Cu2+ 133.32, and Co2+ 69.23 mg/g). Besides, robust regeneration of the adsorbent could be achieved over 10 cycles. The fully π-conjugated COF with dual binding sites provides a new approach for designing next-generation sensors and adsorbents with excellent performances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
aaaaa发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刻苦思柔发布了新的文献求助20
1秒前
快乐冰蓝完成签到,获得积分10
1秒前
NicotineZen发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
倒刺发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
uan关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
6秒前
Aurora发布了新的文献求助10
7秒前
英姑应助llm采纳,获得10
7秒前
张桐赫发布了新的文献求助10
7秒前
卡卡14发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
jiafei发布了新的文献求助10
9秒前
Jelly0519完成签到,获得积分10
9秒前
酷波er应助拼搏半梦采纳,获得10
10秒前
邵洋发布了新的文献求助10
10秒前
cjn发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
上官若男应助xiaoyi采纳,获得10
14秒前
北海完成签到 ,获得积分10
16秒前
CodeCraft应助jiafei采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
llm完成签到,获得积分10
18秒前
倒刺完成签到,获得积分10
18秒前
学术小王子完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
cdercder应助stagger采纳,获得10
20秒前
物外发布了新的文献求助10
20秒前
智模小子完成签到,获得积分10
20秒前
罗柠七发布了新的文献求助10
21秒前
jike完成签到,获得积分10
21秒前
enhe发布了新的文献求助30
21秒前
体贴兔子发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
孟斯扬完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
How to Design, Write and Publish Qualitative Research for Insight and Impact 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6533575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8326853
关于积分的说明 17835154
捐赠科研通 5635017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2933958
邀请新用户注册赠送积分活动 1910268
关于科研通互助平台的介绍 1768973