COF热点文章(20230312-20230318)

1.Bottom-Up Synthesis of Covalent Organic Frameworks with Quasi-Three-Dimensional Integrated Architecture via Interlayer Cross-Linking

通过层间交联自下而上的合成准三维集成结构的共价有机框架

Fazheng Jin, Tonghai Wang, Han Zheng, En Lin, Yunlong Zheng, Liqin Hao, Ting Wang, Yao Chen, Peng Cheng, Kuang Yu, and Zhenjie Zhang

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-12

https://doi.org/10.1021/jacs.3c00550

南开大学张振杰课题组使用定制的单体与柔性PEG或烷基链相连，设计和构建了一系列新型交联COFs。这些CCOFs均表现出高结晶度和高孔隙率，实验结果和MC-MD模拟均揭示了PEG单元在CCOFs中的交联模式。结果表明，随着链长增加，成键构型变得更加复杂。当PEG链长度大于4个单元(即CCOF-5PEG)时，发生层内连接。所有模拟系统都以垂直跨层(层间)连接为主，这在HRTEM图像中可以清楚地观察到。对CCOF-xPEG的孔径分布进行了模拟，验证了交联模式，模拟结果与实验结果相似。由于PEG或烷基单元的交联作用，合成的CCOFs与典型的2D COFs相比，具有更高的结构稳定性。

 

2.Three-Component Donor−π−Acceptor Covalent−Organic Frameworks for Boosting Photocatalytic Hydrogen Evolution

促进光催化析氢的三组分供体-π-受体共价有机框架

Ziping Li, Tianqi Deng, Si Ma, Zhenwei Zhang, Gang Wu, Jiaao Wang, Qizhen Li, Hong Xia,  Shuo-Wang Yang, and Xiaoming Liu

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-14

https://doi.org/10.1021/jacs.2c11893

吉林大学刘晓明课题组采用多组分合成策略，将缺电子三嗪和富电子苯并三噻吩分别通过sp2碳键和亚胺键引入框架，构建了两种光活性三组分给体- π -受体(TCDA)材料。与双组分COFs相比，新型TCDA-COFs更方便地调节固有的光物理性质，从而实现了出色的析氢光催化活性。值得注意的是，第一个sp2碳链接的TCDA-COF析氢速率为70.8±1.9 mmol g−1 h−1，并且在1 wt % Pt存在的可见光照明(420−780 nm)下具有良好的可重复使用性。利用多种光谱和理论预测相结合的方法，证明了全π共轭键不仅有效地拓宽了COFs的可见光捕获范围，而且提高了电荷转移和分离效率。

 

3.Transformation of Imine Cage to Covalent Organic Framework Film at the Liquid-Liquid Interface

在液-液界面亚胺笼子转化成共价有机框架薄膜

Arkaprabha Giri, G. Shreeraj, Tapas Kumar Dutta, and Abhijit Patra

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-13

https://doi.org/10.1002/anie.202219083

印度Abhijit Patra课题组在液-液界面上实现了离散有机亚胺笼-COF薄膜的室温定向转化。通过详细的光谱和微观研究，阐明了笼状结构的展开导致亚胺中间体的生成，随后是它们的界面辅助的预组织和COF膜的后续生长。界面笼-COF转化为快速制备高孔隙率和结晶度的独立COF薄膜提供了一条便捷的途径，表现出优异的分子筛分性能和高溶剂渗透性。

 

4.Towards Automated Microfluidic-based Platforms: Optimizing Hydrogenation Efficiency of Nitrobenzene through π-π Interactions in Pd Nanoparticles on Covalent Organic Frameworks

迈向自动化微流体平台：通过共价有机框架上Pd纳米颗粒的π-π相互作用优化硝基苯加氢效率

Juan Deng, Yueji Cai, Jingsheng Chen, Qing Wang, Jun Lu, Xiao Chen, Wuxiang Zhang, Kangjie Wu, Weikang Wang, Lingfei Wei, Fu Yang, Aihua Yuan, Huan Pang, and Chao Yu

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-13

https://doi.org/10.1002/anie.202302297

江苏科技大学于超课题组报道了一个基于微流体的开放式结构的自动实验室，称为Put & Play自动化微平台(PPAM)。结果表明，钯纳米颗粒在三苯基共价有机框架(Pd/TP-COFs)上的加氢性能良好，在PPAM中，通过简单地更换催化剂和调整反应器几何结构，优化了Pd附近TP环的π-π相互作用。通过实验/模拟不同通道尺寸的PPAM上的Pd/TP- COFs包覆(PCC)和混合(PCM)，周转频率是常用间歇反应器的60倍，在0.09 cm3内实现了8.8 g h−1的苯胺产率。

 

5.Ultrathin ionic COF Membrane via Polyelectrolyte-Mediated Assembly for Efficient CO2 Separation

聚电解质介导的超薄离子COF膜高效分离CO2

Shaoyu Wang, Yuhan Yang, Xu Liang, Yanxiong Ren, Hanze Ma, Ziting Zhu, Jianyu Wang, Shichen Zeng, Shuqing Song, Xuerui Wang, You Han, Guangwei He, Zhongyi Jiang

Adv. Funct. Mater. (IF 19.924) Pub Date: 2023-03-16

https://doi.org/10.1002/adfm.202300386

天津大学姜忠义课题组采用聚电解质介导组装(PMA)策略制备超薄离子COF膜，实现了CO2的高效分离。PMA策略允许简单地控制聚乙烯亚胺(PEI)和TpPa-SO3H之间的组装模式，从而产生PEI桥接的超大型COF纳米片，这些纳米片易于加工成厚度低至8 nm的COF膜。所得的COF膜对受刺激烟气具有1371 GPU的高CO2渗透性和CO2/N2选择性

 

6.One-Dimensional Covalent Organic Framework as High-Performance Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries

一维COF作为高性能正极材料用于锂离子电池

Chao Jia, An Duan, Chao Liu, Wen-Zhuang Wang, Shi-Xian Gan, Qiao-Yan Qi, Yongjun Li, Xiaoyu Huang, and Xin Zhao

Small (IF 15.153) Pub Date: 2023-03-14

https://doi.org/10.1002/smll.202300518

上海有机所赵新课题组报道了原位生长法合成具有氧化还原活性的一维COF及其与一维碳纳米管(CNTs)的复合材料。一维COF@CNT复合材料作为锂离子电池正极材料，具有独特的树枝状核壳结构，可提供丰富且易于接近的氧化还原活性位点，有助于提高锂离子的扩散速率和相应的比容量。这种协同结构设计使阴极具有优异的电化学性能，氧化还原活性位点的利用率达到95%，倍率能力高(10℃时容量保留率为81%)，循环稳定性长(5℃时循环600次后容量保留率为86%)。作为探索一维COFs在储能领域应用的第一个例子，该研究证明了这种新型线性结晶多孔聚合物在电池技术中的巨大潜力。

 

7.Imparting Outstanding Dispersibility to Nanoscaled 2D COFs for Constructing Organic Solvent Forward Osmosis Membranes

杰出分散性的纳米级二维COFs为构建有机溶剂正渗透膜

Li Chen, Cailong Zhou, Tianyi Yang, Wei Zhou, Ying Chen, Linghao Wang, Chenyang Lu, Lichun Dong

Small (IF 15.153) Pub Date: 2023-03-18

https://doi.org/10.1002/smll.202300456

重庆大学董立春课题组利用聚乙烯亚胺(PEI)屏蔽共价自组装策略，提出了一种简单有效的方法，无论配体组成、基团类型或框架孔径大小，都可以合成分散良好、形态均匀、胺功能化的二维亚胺连接COFs。随后，将制备好的COFs纳入TFNi中，用于药物合成有机溶剂的回收。优化后，该膜具有较高的去除率和良好的溶剂通量，是一种通过有机溶剂正渗透(OSFO)高效回收母液中有效药物成分(API)的可靠方法。值得注意的是，该研究首次研究了TFNi中COF纳米颗粒对OSFO性能的影响。

 

8.Integrating Dual-Metal Sites into Covalent Organic Frameworks for Enhanced Photocatalytic CO2 Reduction

在COF上集成双金属位点用于提高光催化二氧化碳还原性能

Juan Wang, Wanbo Zhu, Fanyu Meng, Guoyi Bai, Qianfan Zhang, and Xingwang Lan

ACS Catal. (IF 13.7) Pub Date: 2023-03-15

https://doi.org/10.1021/acscatal.3c00126

河北大学兰兴旺课题组合成了四种具有不同羰基的结晶多孔苯并噻二唑基共价有机骨架，并报道了一种双金属化策略，通过金属与噻二唑的相互作用，在苯并噻二唑基共价有机骨架上固定Co和Ni双金属位，实现了高效的CO2光还原。在Co/Ni双位点金属化的COFs中，CoNi−COF-3的CO生成速率为2567 μmol g−1 h−1，选择性为92.2%，明显高于单位点金属化的COFs。实验和理论结果表明，充分β-酮胺互变异构化的COF-3构型和双金属位点的协同作用，不仅促进了光生载流子动力学，而且降低了*COOH形成的能量势垒，促进了CO2的吸附和解吸。

 

9.An ultrastable 2D covalent organic framework coating for headspace solid-phase microextraction of organochlorine pesticides in environmental water

一种用于顶空固相微萃取环境水中有机氯农药的超稳定二维共价有机框架涂层

Yuan Yang, Yun Guo, Xiaocan Jia, Qidong Zhang, Jian Mao, Yumin Feng, Dan Yin, Wuduo Zhao, Yanhao Zhang, Gangfeng Ouyang, Wenfen Zhang

J. Hazard. Mater. (IF 14.224) Pub Date: 2023-03-17

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131228

郑州大学张文芬课题组成功制备了一种喹啉联系超稳定2D共价有机框架(COF-CN)包覆纤维，并将其用于环境水中有机氯农药的高灵敏度顶空固相微萃取(HS-SPME)。COF-CN涂层对所有14种OCPs的萃取效率均高于4种商用SPME纤维涂层和大多数已发表的论文，富集因子在540 ~ 5065之间。结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)，在优化条件下获得了较宽的线性范围(0.05 ~ 200 ng/L)、较低的检出限(LODs，0.0010 ~ 13.54 ng/L)、较好的重现性和重复性。与已发表的文献相比，该方法LODs提高了2 ~ 5.9倍，富集因子(EFs)提高了至少2倍。COF-CN涂层纤维可以很容易地回收和重复使用至少70次，无需任何洗涤步骤。

 

10.Extending the π-Conjugation System of Covalent Organic Frameworks for more Efficient Photocatalytic H2O2 Production

共价有机框架π共轭体系的扩展，以更有效地光催化生产H2O2

Maojun Deng, Jiamin Sun, Andreas Laemont, Chunhui Liu, Linyang Wang, Laurens Bourda, Jeet Chakraborty, Kristof Van Hecke, Rino Morent, Nathalie De Geyter, Karen Leus, Hui Chen and Pascal Van Der Voort

Green Chem. (IF 11.034) Pub Date: 2023-03-14

https://doi.org/10.1039/D2GC04459E

根特大学Pascal Van Der Voort课题组制备了三种具有良好光氧化还原性能的高结晶的多孔COFs。这些COFs表现出优异的光吸收能力和增强的光诱导电荷分离和传输效率，所制备的COFs在可见光照射下对O2-H2O2转化具有显著的光催化活性，揭示了结构和光催化活性之间的关系。亚胺连接的COFs可以通过简单的后硫化反应转化为噻唑连接的COFs，从而提高了共轭性，光催化性能显著提高。该研究有助于后续高性能光催化剂的设计和制造。