COF热点文章(20230212-20230218)
1.Monolayer-Assisted Surface-Initiated Schiff-Base-Mediated Aldol Polycondensation for the Synthesis of Crystalline sp2 Carbon-Conjugated Covalent Organic Framework Thin Films
单层辅助的表面启动的希夫碱介导的羟醛缩合反应用于合成结晶sp2碳共价有机框架薄膜
Ke Wang, Haoyong Yang, Zhongquan Liao, Shengxu Li, Mike Hambsch, Guangen Fu, Stefan C. B. Mannsfeld, Qi Sun, and Tao Zhang
J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-02-13
https://doi.org/10.1021/jacs.2c12186
中国科学院大学张涛课题组报道了一种简单而可靠的方法，通过自组装单层辅助表面引发席夫碱介导的羟醛缩聚，在各种固体衬底(如氟掺杂氧化锡、铝板、聚丙烯腈膜)上制备大面积、独立、结晶性sp2碳-COF薄膜(TFPT−TMT和TB−TMT)。所得的sp2碳- COF薄膜的横向尺寸可达120 cm2，厚度可调，从几十纳米到几微米。由于坚固的框架和高度有序的准一维通道，sp2碳-COF膜为基础的渗透功率发生器在恶劣条件下输出功率密度为14.1 W m−2，优于大多数报道的COF膜和商业化基准设备(5 W m−2)。
2.Multiple Accessible Redox-Active Sites in a Robust Covalent Organic Framework for High-Performance Potassium Storage
稳固的共价有机框架中多个可用氧化还原活性位点用于高性能钾存储
Xue-Ling Chen, Mo Xie, Ze-Lin Zheng, Xiao Luo, Hongchang Jin, Yan-Fei Chen, Guo-Zhan Yang, De-Shan Bin, and Dan Li
J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-02-16
https://doi.org/10.1021/jacs.2c11264
暨南大学李丹课题组基于理论计算，发现在π共轭周期骨架中含有大量吡嗪和羰基的多孔体COF可以为高性能的钾存储提供多个可用的氧化还原活性位点。其多孔结构和表面主导的存储机制可使钾离子更快速和稳定的存储。它在有机电解质中的不溶性和钾化后的小体积化确保了电极循环的稳定性。作为钾离子电池阳极，该COF表现出前所未有的卓越效果，具有可逆容量(423 mAh g −1 at 0.1 C)、速率能力(185 mAh g−1 at 10 C)和可循环性。理论模拟和综合表征证实了活性位由C=O、C=N和阳离子- π效应构成。
3.Recognition of “Oxygen-/Water-Fueled” PET-RAFT Protocol Matched to Covalent Organic Frameworks
与共价有机框架相匹配的"氧气/水燃料"PET-RAFT协议的识别
Hongjie Yang, Rui Zhao, Zhen Lu, Longqiang Xiao, and Linxi Hou
ACS Catal. (IF 13.7) Pub Date: 2023-02-13
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c05591
福州大学侯琳熙课题组通过在原子和分子水平上调节共价有机框架，研究了基于O2•-/H2O体系的共价有机框架结构与聚合性能之间的关系。将密度泛函理论（DFT）计算和实验结合起来，阐明了 "氧-/水-燃料 "的PET-RAFT聚合机制，并确定了反应的关键步骤。基于对TD-1 COF模板结构的模拟，相对高效的电荷孔分离效率使得TD-2 COF和TD-3 COF与O2•-/H2O体系相匹配，能够实现高质量的RAFT聚合，为合理设计和开发性能更好的催化体系提供了启示。
4.Low Oxidation State Cobalt Center Stabilized by a Covalent Organic Framework to Promote Hydroboration of Olefins
共价有机框架稳定低氧化态钴中心促进烯烃硼氢化
Luis Gutiérrez, Vlad Martin-Diaconescu, Carla Casadevall, Freddy Oropeza, Victor A. de la Peña O’Shea, JingJing Meng, Manuel A. Ortuño, and Julio Lloret-Fillol
ACS Catal. (IF 13.7) Pub Date: 2023-02-15
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c05442
巴塞罗那科学技术研究所JulioLloret-Fillol课题组开发了一种在COF内分离的单点钴硼氢化催化剂。用氢化物还原钴中心后，该材料能有效地将末端和内部烯烃转化为末端硼酸酯。与均相类似物相比，COF bpy Co表现出更好的催化性能，这得益于金属中心的隔离性质，防止了分子间失活。此外，催化剂在多次重复使用后仍保持活性。利用DFT计算提出了一种反应机制，首先是HBpin和烯烃氧化硼基迁移到钴中心，然后是烷基硼酸酯的异构化和还原消除。这项工作强调了在COF内隔离不稳定的催化物种作为获得新的高效催化材料方式的益处。
5.Inverse Gas Chromatography Demonstrates the Crystallinity-Dependent Physicochemical Properties of Two-Dimensional Covalent Organic Framework Stationary Phases
反气相色谱法表明二维COF固定相的晶体依赖物理化学性质
Kareem Yusuf, Anusree Natraj, Kelvin Li, Mohamed Ateia, Zeid A. ALOthman, and William R. Dichtel
Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-02-16
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c03448
西北大学William R. Dichtel课题组用逆脉冲气相色谱(IGC)表征了单晶和多晶TAPPy-PDA COFs表面的分散性和比吸附性能，用于分离线性正构烷烃以及一系列标准极性探针。再次观察到了分离行为的主要差异，为分析物如何与单晶和多晶2D COFs相互作用提供了见解。基于McReynolds常数的极性研究揭示了单晶TAPPy-PDA COF表面的非极性性质，而多晶TAPPy-PDA COF表面具有轻微的极性特征。通过测试计算特定相互作用参数Isp的三种常见方法，揭示了单晶TAPPy-PDA COF具有电子供体特征，我们将其归因于良好的孔隙通道内的亚胺氮原子。相比之下，多晶TAPPy-PDA COF表现出相对的电子受体特征，这可能更多地受到分析物晶界上的悬空键或官能团之间相互作用的影响。这些发现通过确定酸碱相互作用(由电子给体-受体特性表示)、极性和其他物理化学参数，提供了2D COF材料质量的定量比较。
6.Porous Organic Frameworks Constructed by the Synergetic Effect of Covalent Bonds and Hydrogen Bonds for the Selective Identification and Detection of Explosives
通过共价键和氢键的协同效应构建POFs用于爆炸物的选择性识别与检测
Chao Zhang, Fuxing Sun, and Yi He
ACS Appl. Mater. Interfaces (IF 10.383) Pub Date: 2023-02-13 https://doi.org/10.1021/acsami.2c19764
吉林大学赫奕课题组通过共价键和氢键的协同作用，利用1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)和5-羟基异眼醛(HP)聚合，得到了一种非常规结构的有机框架(命名为CHOF-1)。CHOF-1包含两个不同的孔隙，是一种具有较高热稳定性的多孔材料。对乙醇中的4-硝基酚(4- NP)和2,4,6-三硝基酚(TNP)分别表现出选择性的“关闭”和红移荧光反应，4-NP和TNP的低检出限分别为8.78 μM和11.1 μM。该方法对实际水样中4- NP和TNP的检测回收率满意。4-NP引起CHOF-1的荧光猝灭是吸收竞争猝灭(ACQ)机制所致。在CHOF-1的结构中，TNP的羟基具有强酸性，能与未反应的NH2形成强氢键。CHOF-1的晶体结构发生分解，发光体的电子结构发生变化，荧光光谱红移。这是一个共价键和氢键结合的有机框架（CHOF）的新例子。 这项工作不仅展示了共价键和氢键协同作用合成新型结构有机框架的策略，而且提供了一种具有高选择性和高灵敏度的检测爆炸物4-NP和TNP的荧光传感材料。
7.Nature-Inspired Pyrylium Cation-Based Vinylene-Linked Two-Dimensional Covalent Organic Framework for Efficient Sunlight-Driven Water Purification
自然启发的吡喃阳离子基乙烯基链接的二维COF用于高效的光驱动的水纯化
Shengxu Li, Yikun Geng, Bo Teng, Shunqi Xu, Petko Stoev Petkov, Zhongquan Liao, Birgit Jost,
Yu Liu, Xinliang Feng, Bozhen Wu, and Tao Zhang
Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-02-13
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c03083
中国科学院张涛课题组报道了一种新型含吡喃阳离子的乙烯基二维共价有机框架(v-2D-COF-O1)。合成的v-2D- COF-O1具有窄带隙(1.15 eV)和宽范围光吸收，可达~ 920 nm。在模拟阳光(AM 1.5 G)下，v-2D-COF-O1可以激活分子氧，生成包括超氧化物(•O2−)和羟基自由基(•OH)在内的高活性氧，从而在有机废物分解和水消毒方面具有显著的光催化活性。
