高效吸附材料对于环境污染防治管控具有重要意义。现有材料设计主要通过增加吸附位点、优化孔结构或调整功能基团来提高吸附性能。然而，总吸附量的提升并不能区分是吸附位点数量增加，还是单个位点的有效贡献得到增强。如何在保持吸附基元化学特征基本一致的条件下，揭示分子结构组织方式对其吸附贡献的影响，仍有待系统研究。
针对这一问题，近日四川大学化学学院袁立华/李晓伟团队以分子内三中心氢键预组织的芳香酰胺为吸附基元，构筑了由非环折叠体、大环和分子笼组成的系列分子材料。通过比较每个芳酰胺基元对应的吸附量，发现碘吸附容量、动力学表现及吸附保留能力总体上随分子架构逐级提高；即使按相同吸附基元数量归一化，吸附贡献仍呈增加趋势，表明结构组织可产生超出单纯位点数量叠加的非加和增强效应。结合X-射线晶体结构、光谱表征、动态/静态吸附性能评估与理论模拟计算表明，非线性吸附增强主要与芳酰胺基元在逐级预组织的高阶架构中产生的更强主客体相互作用有关，固态堆积则进一步影响吸附空间的分布与活性位点可及性。该工作展示了分子架构调控作为一种新颖的提高吸附基元的有效策略，为高性能吸附分离材料设计提供了新思路。
相关研究成果以“Progressive Organization of Hydrogen-Bonded Aramide Motifs via Foldamer–Macrocycle–Cage Architectures for Amplified Iodine Capture”为题发表于Advanced Materials。四川大学化学学院为第一完成单位，博士研究生王禧蕊为论文第一作者；李晓伟特聘研究员和袁立华教授为论文共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、四川省科技计划项目、中央高校基本科研业务费、四川大学学科交叉创新基金的资助。同时，感谢四川大学化学学院邓冬艳老师，分析测试中心邓鹏翅老师、袁晨老师表征测试方面提供的帮助与支持。
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https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.75540
