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北京理工大学冯霄教授团队《Sci. Chi. Chem 》综述:共价有机框架材料的结晶度与稳定性
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北京理工大学冯霄教授等从键合化学的角度出发,分析了不同的反应机理和晶体生长机制对于COFs结晶性和稳定性的影响;系统总结了提升COFs结晶性和稳定性的设计策略,并对存在的问题和未来的发展方向进行了探讨和展望。
共价有机骨架(COFs)是一类具有高结晶度的有机多孔聚合物。得益于永久孔隙、周期性结构和丰富的构造基元等特点,COFs在过去的15年中引起了人们的极大关注,在吸附与分离、能源存储与转化、催化、发光等领域都得到了深入的研究。COFs相对传统的有机聚合物最为显著的区别在于其具有高度有序的框架结构和规则的孔环境。在传统观念中,为了获得优异的结晶度,通常要求用来制备COFs的反应具备较高的热力学可逆性,这同时会导致COFs的稳定性有限。而稳定性是衡量材料能否实际应用的一个重要因素,因此COFs的实际应用前景常常受到质疑。实际上,针对结晶性和稳定性这两个看似“矛盾”的特征,近年来有许多新型的COFs设计策略被提出,并被证实能够在保证结晶性的前提下显著提升COFs的稳定性;针对一些稳定性良好但结晶性较差的COFs(如共价三嗪框架材料,CTFs)也有一些提升其结晶性的策略被报道。近期,北京理工大学冯霄教授等在Science China Chemistry上发表了题为“Crystallinity and stability of covalent organic frameworks”的综述文章,从键合化学的角度出发,分析了不同的反应机理和晶体生长机制对于COFs结晶性和稳定性的影响;系统总结了提升COFs结晶性和稳定性的设计策略,并对存在的问题和未来的发展方向进行了探讨和展望。论文第一作者为北京理工大学博士研究生黄鑫和硕士研究生孙超,通讯作者为冯霄教授。详见: Huang X, Sun C, Feng X. Crystallinity and stability of covalent organic frameworks. Sci China Chem, 2020, 63, DOI: 10.1007/s11426-020-9836-x. 本文将收录于Sci China Chem, 2020 Emerging Investigator Issue.
原文链接:
https://doi.org/10.1007/s11426-020-9836-x
来源:北京理工大学
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