共价有机骨架(COF)已成为化学分离、化学反应工程和储能等领域的一种多功能材料平台。然而，COFs固有的较低的机械稳定性经常使现有的造粒方法无效，导致气孔坍塌、气孔堵塞或微晶致密化不足等问题。

近日，剑桥大学David Fairen-Jimenez展示了一种简单而快速的工艺，无需使用粘结剂、模板或添加剂，也无需任何最终应用所需的进一步加工步骤，即可将COFs成型为宏观大颗粒。

文章要点

1）对于典型的二维（2D）COF，TPB-DMTP-COF，研究人员展示了对颗粒内微晶聚集程度的控制，并系统地确定了给定活化溶剂的微晶间孔径的下限。研究人员将这一极限与毛细作用引起的微晶涡轮层状无序的开始联系在一起，并进一步证实，通过使用具有超低表面张力的活化液可以避免机械损伤。这样制备的CoF整体具有机械稳定性，并且表现出与已报道的最好的粉末类似物相同的低压吸附特性。

2）此外，它们还受益于一个颗粒间介孔系统，该系统将最终的吸附能力推高到单晶的预期水平之上。我们在一个晶格气体模型中捕捉到了这些结构特征，该模型准确地再现了硅胶中COF单块的实验得出的等温线。

3）完整的微晶、机械坚固、高体积密度和规则的分级中孔的组合是迄今为止所展示的COF单块中的独特之处。与未经处理的粉末对照相比，对于纯成分气体存储(CO₂和CH₄)和混合气体化学分离(CO₂/N₂和CO₂/CH₄)应用方面，实现更出色的气体吸附性能。

在这些发现的基础上，这项工作不仅为COF的工业应用提供了一条前进的道路，而且还提供了一个系统的框架，通过该框架可以在不改变COF化学基础的情况下调整COF的微结构和最终的吸附性能。

参考文献

Carrington et al., Sol-gel processing of a covalent organic framework for the generation of hierarchically porous monolithic adsorbents, Chem (2022)

DOI：10.1016/j.chempr.2022.07.013

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.07.013