Page 74 - 《精细化工》2020年第11期

·2220· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

HUANG 等 [40] 制备的 POSS 增强聚（L-乳酸）纳米 检验以及污水处理等领域。其中，将亲水性单体、
复合材料，杨氏模量提高了 57%，拉伸强度提高了 功能化 POSS 和适体聚合制备液相色谱整体柱，可
26.5%。CHEN 等 [41] 通过八甲基丙烯酸酯化 POSS 和 实现对疏水性酚、烷基苯、芳族胺、亲水性核苷/核
甲基丙烯酸酯化明胶制备的无机/生物聚合物杂化 酸碱、酰胺和硫脲的有效分离 [48-49] ，以及对特定物
水凝胶材料具有高机械强度、更适宜的降解速率， 质的高度选择性识别 [12] 。还可使用含胍基官能化的
满足组织生长的需求。POSS 在增加骨组织材料强度 POSS 多孔聚合物杂化涂料，对牛奶和大米样品中的
的同时，对成骨细胞黏附和增殖以及增加碱性磷酸 邻苯二甲酸酯进行萃取和分析 [50] 。除此之外，将氨
酶活性、蛋白分泌和细胞生物矿化有良好的作用。 基官能化的 POSS 共价键合到聚多巴胺涂层磁化氧
3.4 多孔材料 化石墨烯的表面制备的结合有“立方硼酸”的磁性
POSS 的笼型结构和活性位点可以负载金属离 氧化石墨烯吸附剂，可快速富集儿茶酚胺肾上腺素、
子制备催化材料，分子内多孔孔道有利于离子的传 多巴胺和异戊二烯，对尿液中可能发生的许多潜在
导，可以用作介电、吸附、分离等材料，固定在基 干扰物具有高度选择性，可通过 π-π 和疏水性相互
材上可在其表面形成伞状结构产生超疏水效应。 作用及分子筛效应实现特异性识别（图 5） [51] 。LIU
3.4.1 催化材料 等 [52] 则发现，在温和条件下用硒粉处理含咪唑 的
CHEN 等 [42] 采用乙烯基 POSS 分别与 1,3-双(3- POSS，对重金属离子具有优异的选择性，该固体有
2+
溴苄基)-1H-咪唑溴化物和 1,3-双(4-溴苄基)-1H-咪 望成为从工业废水中选择性去除 Hg 离子的有效吸
唑溴化物聚合制备了系列咪唑型离子多孔杂化聚合 附剂。
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物，可具有高达 464 m /g 的比表面积和 1.65 cm /g
的大孔体积，以及高度分散的离子活性位点，作为
金属-游离多相催化剂可在温和条件下有效地催化
转化二氧化碳，循环使用 5 次其催化反应的产率和
选择性均未发生明显变化。XIA 等 [43] 成功构建了亲
水性季铵化 POSS 稳定的钯纳米颗粒杂化物（PdNPs@
QPOSS），低剂量时即对亚甲基蓝和硝基苯酚表现出
–1
优异的催化还原活性，分别具有 213.7 和 17.8 min 的高
转化率。AKBARI 等 [44] 则将含 POSS 的非均相杂化
催化剂 Cu@POSS-ILs 和 Ag@POSS-ILs（离子液体
缩写为 ILs）分别应用在点击化学和还原 4-硝基苯酚
中，分别循环使用 3 次和 6 次也不会损失催化活性。
3.4.2 介电材料
POSS 材料的孔道分布十分规则，增加了离子和 图 5 POSS 改性材料特异性识别机理图 [51]
Fig. 5 Recognition mechanism of POSS modified materials [51]
气体小分子的通透性，改善了离子扩散系数和反应
活性，从而降低了材料的介电常数。PANDE 等 [10] 3.5 疏水材料
通过结合八己基紫精取代 POSS 和异辛基 POSS 来 采用 POSS 化合物处理聚合物薄膜 [13] 、棉织物 [53] 、
改善电致变色器件（ECD）的单层离子凝胶的电致 玻璃 [12] 等基体表面，其庞大的分子空间和接枝的疏
变色性能，以制备柔性电子显示器，POSS 膜表现出 水性官能团减小了基体与水的接触面，产生“伞效
出色的电致变色性能，在–1.1 V 时具有低氧化还原 应”作用（图 6），为疏水性材料的开发提供了新的
电位，透射率为 67.2%，着色适中，效率高达 307.8 研究策略。
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cm /C，且所制造的器件以 8.6 s 的开关速度保持了
超过 12000 个周期的开关稳定性。该材料可在显示
器、眼镜和透射窗中长期运行。此外，由于具备高
离子电导率和快速电荷转移特性，POSS 还可用于湿
度传感器 [45] 、超级电容 [46] 及锂电池 [47] 等领域。
3.4.3 分离材料
通过对具有 POSS 的官能团改性，使得笼型结

构分子与特定物质结合，实现了对多种物质的分离、 图 6 POSS 的“伞效应”作用机理图 [12]
吸附、识别和检测，可应用在食品检测、临床基础 Fig. 6 Umbrella effect of POSS [12]