南信大发布瓜环超分子材料研究最新成果

近日，南京信息工程大学环科院瓜环超分子环境净化材料陈凯课题组在英国皇家学会《晶体工程通讯》(CrystEngComm)上连续发表3篇相关研究成果，其中“基于瓜环外壁作用下对称八甲基取代六元瓜环与碱金属构筑的超分子组装体”一文被选为封面文章。

该课题组主要从事新型的高度对称的大环超分子化合物瓜环的研究(因其外形似“南瓜”而得此简称，又名葫芦脲，英文名：cucurbituril)。从瓜环结构来看，其疏水性空腔使瓜环具有主体分子功能，能识别有机客体分子;其极性羰基修饰的端口使其宜可作为优良配体分子键合金属离子;而瓜环正电性外壁可通过非共价键对负电性物质产生作用。因此，以瓜环为构件构筑形成的多孔MOFs结构材料(金属有机框架材料)，将能发挥瓜环的功能特性，是一种潜在的环境友好型材料。

镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，且在人体内代谢较慢(半衰期是10—30年)。陈凯博士课题组研究发现，利用瓜环的端口羰基氧键合金属离子的特性以及瓜环外壁正电性等特点，获得的瓜环基MOFs材料在酸性条件下可有效捕捉镉离子，从而缓解镉离子的毒性。

通过对瓜环改性，又合成得到新型的单羟基-八甲基取代六元瓜环和双羟基-八甲基取代六元瓜环，其中双羟基-八甲基取代六元瓜环新型羟基瓜环表现出对轻重稀土离子的分离。这些研究成果均以南信大为第一通讯单位相继发表在《晶体工程通讯》期刊杂志上。未来，该团队还将在VOCs气体吸附、水溶性有机染料分子以及水体重金属离子的捕捉等应用方面继续展开研究。

以上研究均得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、南信大人才启动等项目的资助，并得到了南信大环科院优势学科、省重点实验室和协同创新中心等平台的支持。