已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Heteropore-Mediated Pore-Environment Tuning in a Covalent Organic Framework for Balanced Capture of Structurally Diverse PFAS

化学 共价有机骨架 阳离子聚合 吸附 共价键 介孔材料 纳米技术 合理设计 超纯水 分子动力学 非共价相互作用 疏水效应 全氟辛酸 分子 气凝胶 计算化学 组合化学 化学工程 分子模型 氧化物 二聚体 水溶液 金属有机骨架 纳米工程
作者
Qing Wei,Xuecheng Zhu,Yan Liu,Yusuke Yamauchi,Huilin Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (38): 40660-40675
标识
DOI:10.1021/jacs.6c01463
摘要

Abstract The rational design of framework adsorbents for structurally diverse contaminants requires pore environments that can accommodate different molecular scales while preserving strong host–guest interactions. Here, we report a heteroporous covalent organic framework (COF) in which hierarchical pore architecture and local chemical functionality are jointly tuned through multicomponent reticular synthesis. The optimized ET-F1BIm5-iCOF integrates cationic and fluorinated motifs into a crystalline micro/mesoporous scaffold. In this architecture, mesopores facilitate molecular accessibility and transport, enabling rapid capture, whereas the smaller pores provide confined local environments that, together with the mixed cationic and fluorinated functionalities, can provide favorable binding environments for short-chain PFAS, helping compensate for their weaker hydrophobic driving force. This integration of heteroporosity and complementary chemical functionality distinguishes the material from adsorbents that rely primarily on surface area or isolated binding groups and provides a pore-level design principle for balancing accessibility, confinement, and interaction strength. Using perfluorooctanoic acid (PFOA) and hexafluoropropylene oxide dimer acid (GenX) as representative PFAS compounds spanning conventional long-chain and emerging short-chain chemistries, ET-F1BIm5-iCOF exhibited rapid adsorption kinetics and high capacities, reaching 903 and 673 mg g–1, respectively. Spectroscopic analyses together with DFT calculations and molecular dynamics simulations support the cooperative contributions of electrostatic recognition, fluorinated/hydrophobic interactions, and heteropore confinement to PFAS binding. Incorporation of the COF into a chitosan aerogel further enabled continuous-flow PFAS removal in ultrapure and river water matrices. This work provides a hierarchical pore-engineering strategy for developing framework materials toward contaminants with different molecular sizes, geometries, and interaction requirements.
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
腼腆钵钵鸡完成签到 ,获得积分10
4秒前
GingerF的应助被Wa1Zh0u采纳,获得50
6秒前
滕祥的应助被Wa1Zh0u采纳,获得30
6秒前
滕祥的应助被Wa1Zh0u采纳,获得30
6秒前
科研通AI6.2的应助被Wa1Zh0u采纳,获得30
6秒前
科研通AI6.2的应助被Wa1Zh0u采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2的应助被Wa1Zh0u采纳,获得50
7秒前
Harrison发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被Wa1Zh0u采纳,获得30
7秒前
8秒前
12345完成签到 ,获得积分10
8秒前
莫非完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
xrjyjp完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
袁佳楠完成签到 ,获得积分10
12秒前
冷艳的老四完成签到,获得积分10
12秒前
L_Gary完成签到 ,获得积分10
13秒前
在水一方的应助被Andrew采纳,获得10
13秒前
香蕉发夹完成签到,获得积分10
13秒前
12完成签到 ,获得积分10
14秒前
yeonh完成签到 ,获得积分10
14秒前
枫祭雨发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
优秀笑槐完成签到,获得积分10
17秒前
无题完成签到,获得积分10
18秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
19秒前
852的应助被枫祭雨采纳,获得10
21秒前
M先生发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
Ava的应助被刘yu采纳,获得10
25秒前
万能图书馆的应助被科研辣鸡采纳,获得10
25秒前
上官若男的应助被刘yu采纳,获得10
26秒前
27秒前
31秒前
思源的应助被gzkh采纳,获得10
33秒前
啊呆哦发布了新的文献求助80
34秒前
所所的应助被泍泍采纳,获得10
35秒前
DXY发布了新的文献求助10
35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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Mental Health 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7978477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9441192
关于积分的说明 21074393
捐赠科研通 7553961
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375202
关于科研通互助平台的介绍 2509685
邀请新用户注册赠送积分活动 2408187