全氟化的共价三嗪骨架（F-CTFs）在分离和催化方面表现出独特的性质和诱人的性能。然而，由于氯化物（Lewis碱）诱导的C-F键断裂以及恶劣的条件（400-700 °C），通过ZnCl₂促进的方法所合成的最先进的F-CTF的氟含量非常低。制备高氟含量（>30 wt%）的F-CTF仍然极具挑战性。

近日，美国田纳西大学戴胜教授，中科院化学研究所刘志敏研究员，橡树岭国家实验室Zhenzhen Yang报道了基于Lewis超强酸在芳腈三聚反应中对三嗪单元结构的催化活性，利用低温离子热方法获得了高全氟CTF。

文章要点

1）与经典的ZnCl₂（>5当量）催化方法（>400 °C）相比，采用低温离子热法，在相对温和的条件下（例如，275 °C）和低催化剂负载量，实现了四氟对苯二腈（TFPN）的高效三聚。制备的F-CTF具有高氟含量（31wt%）和高达367 m² g^-1的比表面积，微孔约为1.1 nm。

2）实验结果显示，高疏水性的F-CTF具有良好的促进CO₂电还原为CO的性能。在−0.8 V时，CO的法拉第效率可达95.7%，同时具有较高的电流密度（−141 mA cm^-2）和稳定的催化效率。

这一研究结果释放了设计具有可调节光电特性的功能化二维π共轭网络的机会。

参考文献

Xian Suo, et al, Highly Perfluorinated Covalent Triazine Frameworks Derived from a Low-Temperature Ionothermal Approach Towards  Enhanced CO₂ Electroreduction, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202109342

https://doi.org/10.1002/anie.202109342