近年来，随着城市化与工业化进程加速，挥发性有机化合物（VOCs）排放量逐年攀升，已成为严重影响大气环境与人体健康的重要污染物。开发高效、低能耗、可循环的VOCs吸附材料，是当前环境治理领域的迫切需求。

针对这一挑战，河北科技大学余旭东教授团队在VOCs吸附材料研究方面取得重要进展。团队成功设计并合成了一种新型超分子凝胶因子——hPEI@LysTPY@TPE-COOH，该材料通过将三联吡啶和四苯基乙烯单元化学接枝到超支化聚乙烯亚胺骨架上制备而成。在此基础上，将该材料溶于环己醇并经超声处理，可迅速诱导超分子自组装，形成结构稳定的超分子有机凝胶。

这一材料展现出多重卓越特性：首先，其具有高效吸附与室温液化相分离能力，对丙酮吸附容量高达11.7 g/g，对四氯化碳和乙酸乙酯分别达2.5 g/g与3.2 g/g，并可在吸附后自发形成富VOCs液相（丙酮质量分数高达97.4%）与贫溶剂凝胶相，极大简化了回收流程。其次，凝胶具有独特的光学响应行为，在环己醇中呈现特征绿色荧光，可实现对溶剂的快速视觉识别；尤为重要的是，其在吸附四氯化碳过程中表现出规律的荧光淬灭效应，为VOCs吸附过程的原位、可视化监控提供了新颖手段。机理研究表明，该体系模拟了渗透压驱动的仿生吸附过程，通过凝胶网络调控三相界面传质，实现了浓度与压力梯度协同作用下的高效、可控吸附。材料同时具备良好的循环稳定性，经三次吸附-再生循环后性能未见明显衰减，展现出优异的可重用性。基于上述优势，团队设计了一种简易吸附装置，在长达43天的测试中可达到9.9 g/g的丙酮吸附和液化转移量，为工业高浓度VOCs处理提供了新颖、低能耗的吸附-液化一体化模型。

该研究成果以"Adsorption of volatile organic compounds by chemically modified hPEI (expand hPEI)-based supramolecular organogel" 为题发表于Chemical Engineering Journal，理学院硕士研究生白晶晶和吴浩然为共同第一作者，余旭东教授和李亚娟教授为通讯作者。

该工作得到了国家自然科学基金、河北省高层次人才基金、河北省自然科学基金等项目支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725131203