混合配体策略构建菱形通道Zn-MOFs及其对致癌染料BR9与BV14的特异性吸附研究

本文通过混合配体策略（H4TCPE/H4TBAPy与三唑衍生物）构建了四种新型锌基金属有机框架（Zn-MOFs），其独特的菱形通道和功能化孔隙实现了对致癌染料BR9（394 mg·g-1）和BV14（220 mg·g-1）的高效捕获，为工业废水处理提供了兼具选择性吸附与结构可调性的新材料体系。

　　

Highlight
本研究采用混合配体策略，通过四齿羧酸配体（H₄TCPE/H₄TBAPy）与功能化三唑衍生物（TRZ/MTZ/ATZ）的协同配位，成功构建了四种具有菱形通道的锌基金属有机框架（Zn-MOFs）。结构解析显示，化合物1-2形成(4,4,4,6)-连接网络，而化合物3-4呈现(4,6,6)-连接的fsc拓扑结构。这些材料通过静电作用、氢键和π-π堆积（π-π stacking）实现了对致癌染料BR9与BV14的特异性吸附，其中化合物4因吡喃基配体的强共轭体系展现出最优性能（BR9吸附量达394 mg·g^-1）。

Structural Description
单晶X射线衍射分析表明：化合物1-2属于正交晶系（空间群C222），而化合物3为单斜晶系（P2/m），化合物4则属于正交晶系Imma空间群。所有结构均包含两种锌基次级构筑单元（SBUs）：类型(i)由Zn²⁺与三唑4位氮原子配位形成链状结构，类型(ii)则通过羧酸配体桥接产生多维孔隙。值得注意的是，TCPE^4-配体在化合物1-2中构建出三维多孔框架，而TBAPy^4-配体在化合物3-4中诱导形成更大的菱形通道（12.3 × 8.7 ?²），为染料分子提供了理想扩散路径。

Conclusion
通过系统表征证实，四种Zn-MOFs均具备菱形通道和可功能化孔隙。吸附实验显示，化合物4对BR9/BV14的捕获能力显著优于同类材料，这归因于其吡喃配体的扩展π共轭体系与氨基三唑（ATZ）的协同效应。该研究为开发靶向去除环境致癌物的智能吸附材料提供了新思路。