多孔材料因其具有比表面积大、比强度高等特性被广泛应用于化学分离和气体净化，而工业环境中更倾向于液相操作，因此将多孔固体的空腔性与液体的流动性相结合，制备永久性孔隙的多孔液体可同时满足多孔材料特性及液相操作的需求。已有多孔液体如表面改性空心二氧化硅球、空心碳球等都局限于二氧化碳等气体的储存和分离，忽视了结合更大客体分子的研究，限制了这些材料的潜在应用。近期，Thomas D. Bennett和Jonathan R. Nitschke团队提出了一种具有更广泛客体结合能力的永久性多孔离子液体配位笼，突破性地结合了更大的非气态客体分子。

　　该研究创新性地将聚乙二醇和咪唑链与呈四面体结构的母体Zn₄L₄相结合（L为甲基化的配体），得到了多孔离子液体配位笼。这种液体配位笼（笼2）可与造成臭氧层破坏和气候变暖的氯氟碳化合物（CFCs）相结合，如CFCl₃、CF₂Cl₂和CF₃Cl；此外，还可结合液体醇类，如丁醇和丙醇异构体；这些较大的客体可被封装在配位笼中，选择性受笼的尺寸和形状影响。CFCs与笼的亲和力为CFCl₃ > CF₂Cl₂ > CF₃Cl。与此同时，笼2的蒸汽压极低，故在真空条件下可释放已结合的客体分子重回空笼状态，实现循环利用，无论是CFCs还是醇类的捕获-释放都能达到5次循环，这对工业化应用意义重大。

图1. 多孔离子液体配位笼的制备

（图片来源：Nature Chem）

图2. 液体配位笼2与醇的相互作用

（图片来源：Nature Chem）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41557-020-0419-2

原文作者：Lillian Ma, Cally J. E. Haynes, Angela B. Grommet, Anna Walczak, Christopher C. Parkins,Cara M. Doherty, Louis Longley, Arnaud Tron, Artur R. Stefankiewicz, Thomas D. Bennett* and Jonathan R. Nitschke*