具有ceq拓撲結構的三維共價有機框架

2021-01-11 科學網

具有ceq拓撲結構的三維共價有機框架

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/19 16:11:05

清華大學何向明和徐宏團隊開發了一種具有ceq拓撲結構的三維共價有機框架。相關研究成果發表在2020年12月17日出版的《美國化學會志》。

三維共價有機框架（3D-COFs）由於其獨特的結構特點和多孔特性，正逐漸成為可設計的多孔材料。然而，由於缺乏三維有機構建單元和不太可逆的共價鍵，迄今為止3D-COFs的拓撲結構僅限於dia、ctn、ffc、bor、rra、srs、pts、lon、stp、acs、tbo、bcu和fjh。

該文中，研究人員利用D3h對稱三角稜鏡頂點和一個平面三角形連接器合成了一個具有ceq拓撲的3D-COF。合成的COF具有雙重的互穿結構，Brunauer-Emmett-Teller表面積為1148.6m2 g-1。氣體吸附測量表明，3D-ceq-COF在合適的表面積下可以有效地吸收CO2、CH4和H2。

該研究成果為3D-COFs的結構和應用探索提供了新的構建單元和方法。

附：英文原文

Title: Three-Dimensional Covalent Organic Framework with ceq Topology

Author: Zonglong Li, Li Sheng, Hangchao Wang, Xiaolin Wang, Mingyang Li, Yulong Xu, Hao Cui, Haitian Zhang, Hongmei Liang, Hong Xu, Xiangming He

Issue&Volume: December 17, 2020

Abstract: Three-dimensional covalent organic frameworks (3D-COFs) are emerging as designable porous materials because of their unique structural characteristics and porous features. However, because of the lack of 3D organic building units and the less reversible covalent bonds, the topologies of 3D-COFs to date have been limited to dia, ctn, ffc, bor, rra, srs, pts, lon, stp, acs, tbo, bcu, and fjh. Here we report a 3D-COF with the ceq topology utilizing a D3h-symmetric triangular prism vertex with a planar triangular linker. The as-synthesized COF displays a twofold-interpenetrated structure with a Brunauer–Emmett–Teller surface area of 1148.6 m2 g–1. Gas sorption measurements revealed that 3D-ceq-COF could efficiently absorb CO2, CH4, and H2 under a moderate surface area. This work provides new building units and approaches for structural and application exploration of 3D-COFs.

DOI: 10.1021/jacs.0c11313

Source: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11313

 

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