共价有机框架（COFs）是晶体、纳米多孔材料，具有各种应用，但目前的COF合成路线导致不溶性聚集体，这妨碍了实际应用的加工。

近日，莱斯大学Rafael Verduzco报道了一种COF合成方法，该方法产生稳定、均匀的结晶COF纳米颗粒悬浮液，使得能够使用传统的溶液处理技术制备COF整料、膜和薄膜。

文章要点

1）合成方法包括在高温下使用极性溶剂、二酸催化剂和缓慢的试剂混合工艺，这使得能够获得在高温下保持不聚集或沉淀的结晶COF纳米粒子悬浮液。冷却时，悬浮液经历热可逆凝胶化转变，产生结晶和高度多孔的COF材料。

2）进一步研究表明，改进的合成方法与各种COF化学兼容，包括大孔和小孔亚胺COFs、腙连接的COFs以及菱形和六边形拓扑结构的COFs，在每种情况下，我们都证明最终产物具有优异的结晶度和孔隙率。最终材料包含微孔和大孔，并且总孔隙率可以通过样品退火的变化来调节。

3）研究人员通过动态光散射测量揭示了COF纳米粒子的存在，其在室温下随时间增长，从均匀的悬浮液转变为凝胶。

4）研究人员制备了亚胺COF膜，并测量了它们对聚乙二醇(PEG)聚合物和低聚物的排斥，这些测量显示了对PEG溶质的大小依赖的排斥和吸附。

这项工作展示了使用溶液加工技术制造结晶和多孔COF材料的通用加工策略，并将极大地促进COFs在各种应用中的发展。

参考文献

Safiya Khalil, et al, Enabling Solution Processable COFs through Suppression of Precipitation during Solvothermal Synthesis, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c08580

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08580