COF热点文章(20230611-20230617)

1.Covalent Organic Frameworks as Model Materials for Fundamental and Mechanistic Understanding of Organic Battery Design Principles

共价有机框架作为模型材料用于对有机电池设计原则的基本原理和机械理解

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date : 2023-06-12

Sattwick Haldar, Andreas Schneemann, Stefan Kaskel

https://doi.org/10.1021/jacs.3c01131

德累斯顿工业大学Stefan Kaskel课题组：共价有机框架COFs为理解氧化还原机制和增加理论电荷存储容量提供了理想的分子精度。COFs是一个高度可控的平台，为有机电池中的氧化还原过程、电荷载体和质量传递提供了见解。此外，COFs孔表面的官能团提供了高度有序和易于访问的相互作用位点，可以通过建模来建立非原位/原位机制研究和计算方法之间的协同作用，从而允许创建预先设计的结构-性质关系。这一观点整合并分类了COFs的氧化还原功能，为电池中客体离子相互作用的机理研究提供了更深入的理解。此外，它还强调了影响这种有前途的有机电极材料中氧化还原反应激活的可调电子和结构特性。

 

2.Covalent Organic Framework Based Crosslinked Porous Microcapsules for Enzymatic Catalysis

基于共价有机框架用于酶催化的交联多孔微胶囊

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date : 2023-06-13

Mengchu Feng, Ziru Niu, Chunyan Xing, Yehao Jin, Xiao Feng, Yuanyuan Zhang, Bo Wang

https://doi.org/10.1002/anie.202306621

北京理工大学王博课题组通过在乳液液滴界面组装共价有机框架(COF)球体，然后进行颗粒间交联，轻松制备得到了多孔微胶囊。COF微胶囊可以为酶提供一个封闭的水环境，具有大小选择性的多孔外壳，允许底物和产物的快速扩散，同时排除较大的分子，如蛋白酶。纳米球的交联不仅提高了胶囊的结构稳定性，而且具有富集效果。在间歇式反应和连续流反应中证实，COF微胶囊内的酶在有机介质中表现出增强的活性和持久性。COF微胶囊为生物大分子的包封提供了一个很有前景的平台。

 

3.Precision covalent organic frameworks for surface nucleation control

用于表面成核控制的精密共价有机框架

Adv. Mater. (IF 32.086) Pub Date : 2023-06-13

Vikramjeet Singh, Jianhui Zhang, Jianan Chen, Christoph G. Salzmann, Manish K. Tiwari

https://doi.org/10.1002/adma.202302466

伦敦大学学院Manish K. Tiwari课题组研究表明有机网状介孔框架，即共价有机框架(COFs)，通过简单和可扩展的无缺陷COFs合成和合理的合成后功能化，具有精确纳米孔隙度(形貌)的纳米涂层，可以在分子水平上抑制成核，而不会影响相关的污染预防和稳定性。研究结果提供了一种利用纳米约束效应的简单策略，该效应显著地延缓了表面冰的成核和结垢的形成。冰核被抑制到-28°C，在超饱和条件下2周内避免结垢，有机溶剂射流在韦伯数下的影响也被抑制在10°C，表面也提供了光学透明度(92%)。

 

4.Machine Learning Assisted Computational Exploration of the Optimal Loading of IL in IL/COF Composites for Carbon Dioxide Capture

机器学习辅助计算探索离子液体IL在IL/COF复合物中的最优载量用于二氧化碳的捕获

J. Mater. Chem. A (IF 14.511) Pub Date : 2023-06-13

Tongan Yan, Minman Tong, Dahuan Liu, Qingyuan Yang, Chongli Zhong

https://doi.org/10.1039/D3TA02666C

北京化工大学阳庆元课题组通过机器学习辅助计算探索离子液体IL在IL/COF复合物中的最优载量，在研究中，建议使用体积加载比(vol.%)代替wt.%作为IL加载的描述符。vol.%的定义是考虑到COFs的孔体积，实际插入的IL分子数与COFs可纳入的最大IL数之比。因此，使用vol.%的第一个优点是，它可以避免过多的wt.%负载堵塞孔隙。对15,410 ([MMIM][BF4])/COF复合材料(覆盖18种不同的体积%和18种不同的wt.%)进行高通量计算筛选和机器学习分析表明，在均匀的体积百分数为35%时，复合材料最有利于CO2/N2的分离，而没有确定的最佳wt.%。因此，使用vol.%的第二个优点是在不同的COFs中，最佳vol.%在35%时的一致性，这是因为IL在COFs中形成连续的、交替的正阴离子互连的IL纳米线。进一步揭示了IL和COFs在不同孔径的COFs中分别可以形成有利于CO2的“线管”和“壁臂”型结构;10 Å和≥10 Å。本研究结果将为调节IL/COF复合材料中IL的含量以实现更好的CO2/N2分离性能提供有价值的指导。

 

5.Covalent Organic Framework Nanosheets for Fluorescence Quantification of Peptide

用于多肽荧光定量的共价有机框架纳米片

Anal. Chem. (IF 8.008) Pub Date : 2023-06-14

Huan Yao, Yongliang Yang, Siyuan Pan, Rong Zhao, Yaqi Cai, Sichun Zhang, Hongmei Li

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01381

清华大学张四纯课题组采用水辅助超声剥离法制备了sp2丙烯腈连接COFs纳米片(TTAN-CON)，该纳米片具有优异的荧光性能，Stokes位移为146 nm，荧光量子产率高达24.45%。与本体荧光COFs相比，剥离后的COFs膜在溶液中具有更好的荧光信号稳定性。发现TTAN-CON的荧光可以被疏水肽以非常快的速度(每个样品不到5分钟)有效猝灭。通过静态和动态联合猝灭机制，TTAN-CON对疏水肽的检测具有良好的灵敏度和选择性。TTAN-CON进一步检测肺癌生物标志物ProGRP的两个靶肽片段NLLGLIEAK和ProGRP31-98。在5 ~ 1000 ng/mL范围内，TTAN-CON荧光强度与疏水性NLLGLIEAK用量呈负线性相关，相关系数大于0.99，检出限为1.67 ng/mL，比传统光学方法具有更高的灵敏度和方便性。另外，对ProGRP31-98的定量是通过对其酶解产物中疏水肽的定量来实现的。预计COFs纳米片将成为具有临床意义的肽生物标志物的通用荧光检测工作箱。

 

6.Carbon dot based superhydrophobic modification of covalent organic framework for oil-in-water emulsion separation

基于碳点的共价有机框架超疏水改性用于油水乳液分离

Chem. Commun. (IF 6.065) Pub Date : 2023-06-14

Suman Nayak, Atikur Hassan, Neeladri Das, Prolay Das

https://doi.org/10.1039/D3CC02128A

印度理工学院巴特那校区Prolay Das 课题组通过亲水性共价有机框架和两性碳点的非共价自组装，首次开发了一种超疏水复合材料，实现了分散的油微滴与油水混合物的高度选择性分离。