具有分級孔隙率的二維（2D）共價(jià)有機(jī)框架（COF）已被越來越多地認(rèn)為是各個(gè)領(lǐng)域有前途的材料。此外，具有kagome（kgm）拓?fù)涞?D COF可以表現(xiàn)出獨(dú)特的光電特性并具有廣泛的應(yīng)用。然而，由于與方晶格拓?fù)涞母偁帲侠砗铣删哂?kgm 拓?fù)涞?COF 仍然具有挑戰(zhàn)性。
在此，上海交通大學(xué)Zhi Yang，Xiaodong Zhuang，上海科技大學(xué)Kecheng Cao報(bào)告了兩種具有 kgm 拓?fù)涞漠悩?gòu)雙孔 2D COF，使用一種新穎的幾何策略來降低其構(gòu)建塊的對稱性，這些構(gòu)建塊是基于四臂萘和基于甘菊環(huán)的異構(gòu)單體。
文章要點(diǎn)
1）由于薁的大偶極矩，所制備的薁基COF（COF-Az）具有相當(dāng)窄的帶隙，低至1.37 eV，比萘基2D COF（COF-Nap：2.28窄得多），是已報(bào)道的亞胺連接雙孔二維 COF 中帶隙最低的。此外，COF-Az用作氣體傳感器中的電極材料，對NO2表現(xiàn)出高選擇性，包括對NO2（10 ppm）的高響應(yīng)率（58.7％）、快速恢復(fù)（72秒）、長達(dá)10周的穩(wěn)定性和耐 80% 相對濕度，優(yōu)于已報(bào)道的基于 COF 的 NO2 氣體傳感器。
2）計(jì)算和原位實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甘菊環(huán)的大偶極矩提高了亞胺鍵的敏感性。異構(gòu)構(gòu)件的使用不僅能夠合成具有等距 kgm 拓?fù)涞?2D COF，而且還為研究 COF 的結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)性提供了基于甘菊環(huán)的 2D 平臺。
參考文獻(xiàn)
Boxu Feng, et al, Isomeric Dual-Pore Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c09559
https://doi.org/10.1021/jacs.3c09559
