共价有机框架(COF)是一类用途广泛的结晶多孔材料,其通过将有机构建单元组装成有序的二维(2D)和三维(3D)结构而形成的。它们将独特的拓扑精度和可调的微/介孔结构相结合,为材料设计提供了灵活性。通过选择特定的构建单元、反应位点和官能团,可以设计COF以实现定制的骨架、多孔和界面性能,为各种应用提供性能优化的材料。高连接性3D COF已经成为一个热门领域,其复杂的网络结构实现了优异的结构复杂性、稳定性和功能性。近日,吉林大学方千荣、李辉全面概述了高连接性3D COF的合成策略、拓扑设计原理、结构表征技术和新兴应用。
本文要点:
1) 作者探索了它们在尖端应用中的潜力,包括气体吸附和分离、高分子吸附、光催化、电催化、锂硫电池和电荷传输。通过研究这些关键领域,作者旨在加深对结构和功能之间复杂关系的理解,指导下一代COF材料的合理设计。
2) 该领域的持续发展为能源存储、催化和分子分离等领域的发展带来了巨大机遇,使高连接性3D COF成为未来技术创新的基石。
Fengqian Chen et.al Exploring high-connectivity three-dimensional covalent organic frameworks: topologies, structures, and emerging applications Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D4CS00703D
https://doi.org/10.1039/D4CS00703D