多孔有機(jī)聚合物(Porous Organic Polymers, POPs)是由有機(jī)構(gòu)筑單元通過共價鍵連接成的具有本征或堆積孔結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子材料,具有穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)和物化性能易修飾等優(yōu)點。POPs的形貌既可通過直接組裝聚合來組裝,又可通過后期加工來成型。豐富的形貌調(diào)控手段賦予了POPs廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和更加突出的綜合性能,使其在氣體吸附與分離、發(fā)光與傳感、無機(jī)與有機(jī)污染物去除、催化、藥物負(fù)載與緩釋、能源儲存與轉(zhuǎn)化等研究領(lǐng)域表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
圖1.多孔有機(jī)聚合物的分類，典型形貌及其前沿應(yīng)用。
圖2.多孔有機(jī)聚合物的直接組裝和后期成型方案。
由于POPs獨特的形態(tài)，其孔徑的擴(kuò)大、活性位點的提高以及內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)的增加極大地增強(qiáng)了此類聚合物的應(yīng)用廣度和功效，使得其在氣體吸附/轉(zhuǎn)化、催化、環(huán)境修復(fù)、能源和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。例如，具備內(nèi)部腔體的POPs可用于藥物的裝載和釋放；納米管形態(tài)的POPs碳化材料可有效提高超級電容器的比電容和穩(wěn)定性；POPs纖維膜在水處理應(yīng)用上效率高且回收方便；蜂窩形態(tài)的POPs分層孔分布適合用于燃料電池隔膜。此外，最近基于形貌可控POPs在熱傳導(dǎo)、輻射制冷、空氣集水、信息技術(shù)、食品檢測/儲存等方面研究也相繼在權(quán)威期刊上被報道，更加說明了調(diào)控POPs形貌的重要作用。
最后，本綜述討論了當(dāng)前POPs形貌調(diào)控所面臨的挑戰(zhàn)，為后續(xù)的POPs研究，尤其是形貌與其應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)提供了參考思路。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2023.101691
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