介紹

3?氰基苯酚（3?cyanophenol,3?CyP）分子式為C7H5NO，常溫下為結晶態(tài)有機物，微溶于水，易溶于乙醇、丙酮、四氫呋喃等有機溶劑，因分子中酚羥基與間位吸電子氰基存在共軛效應，酸性略強于普通苯酚，分子極性較強，空間位阻與分子尺寸適中，在水溶液中以分子形式穩(wěn)定存在，屬于有毒有機酚類污染物，是工業(yè)廢水中典型的難降解有機酚類物質(zhì)。

圖一 3?氰基苯酚

液晶相行為

以3?氰基苯酚（3?Cyanophenol）作為氫鍵給體，與烷氧基苯乙烯基吡啶通過O–H…N氫鍵組裝形成超分子液晶復合物，證實間位氰基可使分子更趨線性、提升結構各向異性，所得液晶相比4?氰基苯酚體系更穩(wěn)定且呈現(xiàn)互變雙向相行為，同時氰基反平行排列進一步穩(wěn)定近晶A相，明確氰基取代位置對氫鍵型液晶的相結構與熱穩(wěn)定性具有關鍵調(diào)控作用，而2?氰基苯酚因結構扭曲幾乎無液晶性。

圖二 3?氰基苯酚-烷氧基苯乙烯基吡啶復合物的相圖

吸附脫除

以3?氰基苯酚作為三種目標有毒有機酚類污染物之一，系統(tǒng)研究其在四甲基銨/十六烷基三甲基銨（TMA/HDTMA）雙有機陽離子改性蒙脫土上的單組分與多組分競爭吸附行為；3?氰基苯酚在該改性蒙脫土上的吸附親和性為三者最弱，吸附能力順序為2?氯酚>4?硝基酚>3?氰基苯酚，這一差異由分子間范德華力與分子尺寸、空間位阻共同導致；單組分吸附中，Langmuir與Redlich?Peterson模型均能良好擬合其吸附數(shù)據(jù)，Langmuir擬合得到其飽和吸附量qm為34.4mg/g、吸附平衡常數(shù)b為0.00057L/mg，擬合相關系數(shù)超0.99；在雙組分（與2?氯酚或4?硝基酚共存）及三組分競爭吸附體系中，因吸附親和力最弱，3?氰基苯酚的吸附容量被顯著擠占，與2?氯酚共存時飽和吸附量下降73.2%，三組分體系中降幅達84.2%，為三種酚中下降幅度最大；同時，理想吸附溶液理論（IAST）與朗繆爾競爭模型（LCM）均能準確預測含多組分競爭吸附規(guī)律，且對比單有機陽離子改性蒙脫土，3?氰基苯酚在單TMA改性蒙脫土上的吸附/嵌層效果極差，雙改性體系中HDTMA對酚類吸附的提升作用遠大于TMA[2]。

參考文獻

[1] Willis K, Price D J, Adams H, et al. Hydrogen-bonded Liquid Crystals from Alkoxystilbazoles and 3-Cyanophenols: Structural Control of Mesomorphism. Molecular Structure of the Complex between 4-Cyanophenol and 4-Octyloxystilbazole[J]. Journal of Materials Chemistry, 1995, 5(12): 2195-2199. DOI:10.1039/jm9950502195.

[2] LEE J H, SONG D I, JEON Y W. Adsorption of Organic Phenols onto Dual Organic Cation Montmorillonite from Water[J]. Separation Science and Technology, 1997, 32(12): 1975-1992. DOI:10.1080/01496399708000749.