1.Monolayer-Assisted Surface-Initiated Schiff-Base-Mediated Aldol Polycondensation for the Synthesis of Crystalline sp2 Carbon-Conjugated Covalent Organic Framework Thin Films

單層輔助的表面啟動的希夫堿介導(dǎo)的羥醛縮合反應(yīng)用于合成結(jié)晶sp2碳共價有機(jī)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

中國科學(xué)院大學(xué)張濤課題組報道了一種簡單而可靠的方法，通過自組裝單層輔助表面引發(fā)席夫堿介導(dǎo)的羥醛縮聚，在各種固體襯底(如氟摻雜氧化錫、鋁板、聚丙烯腈膜)上制備大面積、獨(dú)立、結(jié)晶性sp2碳-COF薄膜(TFPT?TMT和TB?TMT)。所得的sp2碳- COF薄膜的橫向尺寸可達(dá)120 cm2，厚度可調(diào)，從幾十納米到幾微米。由于堅(jiān)固的框架和高度有序的準(zhǔn)一維通道，sp2碳-COF膜為基礎(chǔ)的滲透功率發(fā)生器在惡劣條件下輸出功率密度為14.1 W m?2，優(yōu)于大多數(shù)報道的COF膜和商業(yè)化基準(zhǔn)設(shè)備(5 W m?2)。

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2.Multiple Accessible Redox-Active Sites in a Robust Covalent Organic Framework for High-Performance Potassium Storage

穩(wěn)固的共價有機(jī)框架中多個可用氧化還原活性位點(diǎn)用于高性能鉀存儲

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

暨南大學(xué)李丹課題組基于理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在π共軛周期骨架中含有大量吡嗪和羰基的多孔體COF可以為高性能的鉀存儲提供多個可用的氧化還原活性位點(diǎn)。其多孔結(jié)構(gòu)和表面主導(dǎo)的存儲機(jī)制可使鉀離子更快速和穩(wěn)定的存儲。它在有機(jī)電解質(zhì)中的不溶性和鉀化后的小體積化確保了電極循環(huán)的穩(wěn)定性。作為鉀離子電池陽極，該COF表現(xiàn)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)和可循環(huán)性。理論模擬和綜合表征證實(shí)了活性位由C=O、C=N和陽離子- π效應(yīng)構(gòu)成。

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3.Recognition of “Oxygen-/Water-Fueled” PET-RAFT Protocol Matched to Covalent Organic Frameworks

與共價有機(jī)框架相匹配的"氧氣/水燃料"PET-RAFT協(xié)議的識別

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

福州大學(xué)侯琳熙課題組通過在原子和分子水平上調(diào)節(jié)共價有機(jī)框架，研究了基于O2?-/H2O體系的共價有機(jī)框架結(jié)構(gòu)與聚合性能之間的關(guān)系。將密度泛函理論（DFT）計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，闡明了 "氧-/水-燃料 "的PET-RAFT聚合機(jī)制，并確定了反應(yīng)的關(guān)鍵步驟?；趯D-1 COF模板結(jié)構(gòu)的模擬，相對高效的電荷孔分離效率使得TD-2 COF和TD-3 COF與O2?-/H2O體系相匹配，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的RAFT聚合，為合理設(shè)計(jì)和開發(fā)性能更好的催化體系提供了啟示。

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4.Low Oxidation State Cobalt Center Stabilized by a Covalent Organic Framework to Promote Hydroboration of Olefins

共價有機(jī)框架穩(wěn)定低氧化態(tài)鈷中心促進(jìn)烯烴硼氫化

Luis Gutiérrez, Vlad Martin-Diaconescu, Carla Casadevall, Freddy Oropeza, Victor A. de la Pen?a O’Shea, JingJing Meng, Manuel A. Ortun?o, and Julio Lloret-Fillol

ACS Catal. (IF 13.7) Pub Date: 2023-02-15

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c05442

巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所JulioLloret-Fillol課題組開發(fā)了一種在COF內(nèi)分離的單點(diǎn)鈷硼氫化催化劑。用氫化物還原鈷中心后，該材料能有效地將末端和內(nèi)部烯烴轉(zhuǎn)化為末端硼酸酯。與均相類似物相比，COF bpy Co表現(xiàn)出更好的催化性能，這得益于金屬中心的隔離性質(zhì)，防止了分子間失活。此外，催化劑在多次重復(fù)使用后仍保持活性。利用DFT計(jì)算提出了一種反應(yīng)機(jī)制，首先是HBpin和烯烴氧化硼基遷移到鈷中心，然后是烷基硼酸酯的異構(gòu)化和還原消除。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了在COF內(nèi)隔離不穩(wěn)定的催化物種作為獲得新的高效催化材料方式的益處。

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5.Inverse Gas Chromatography Demonstrates the Crystallinity-Dependent Physicochemical Properties of Two-Dimensional Covalent Organic Framework Stationary Phases

反氣相色譜法表明二維COF固定相的晶體依賴物理化學(xué)性質(zhì)

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

西北大學(xué)William R. Dichtel課題組用逆脈沖氣相色譜(IGC)表征了單晶和多晶TAPPy-PDA COFs表面的分散性和比吸附性能，用于分離線性正構(gòu)烷烴以及一系列標(biāo)準(zhǔn)極性探針。再次觀察到了分離行為的主要差異，為分析物如何與單晶和多晶2D COFs相互作用提供了見解。基于McReynolds常數(shù)的極性研究揭示了單晶TAPPy-PDA COF表面的非極性性質(zhì)，而多晶TAPPy-PDA COF表面具有輕微的極性特征。通過測試計(jì)算特定相互作用參數(shù)Isp的三種常見方法，揭示了單晶TAPPy-PDA COF具有電子供體特征，我們將其歸因于良好的孔隙通道內(nèi)的亞胺氮原子。相比之下，多晶TAPPy-PDA COF表現(xiàn)出相對的電子受體特征，這可能更多地受到分析物晶界上的懸空鍵或官能團(tuán)之間相互作用的影響。這些發(fā)現(xiàn)通過確定酸堿相互作用(由電子給體-受體特性表示)、極性和其他物理化學(xué)參數(shù)，提供了2D COF材料質(zhì)量的定量比較。

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6.Porous Organic Frameworks Constructed by the Synergetic Effect of Covalent Bonds and Hydrogen Bonds for the Selective Identification and Detection of Explosives

通過共價鍵和氫鍵的協(xié)同效應(yīng)構(gòu)建POFs用于爆炸物的選擇性識別與檢測

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

吉林大學(xué)赫奕課題組通過共價鍵和氫鍵的協(xié)同作用，利用1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)和5-羥基異眼醛(HP)聚合，得到了一種非常規(guī)結(jié)構(gòu)的有機(jī)框架(命名為CHOF-1)。CHOF-1包含兩個不同的孔隙，是一種具有較高熱穩(wěn)定性的多孔材料。對乙醇中的4-硝基酚(4- NP)和2,4,6-三硝基酚(TNP)分別表現(xiàn)出選擇性的“關(guān)閉”和紅移熒光反應(yīng)，4-NP和TNP的低檢出限分別為8.78 μM和11.1 μM。該方法對實(shí)際水樣中4- NP和TNP的檢測回收率滿意。4-NP引起CHOF-1的熒光猝滅是吸收競爭猝滅(ACQ)機(jī)制所致。在CHOF-1的結(jié)構(gòu)中，TNP的羥基具有強(qiáng)酸性，能與未反應(yīng)的NH2形成強(qiáng)氫鍵。CHOF-1的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生分解，發(fā)光體的電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，熒光光譜紅移。這是一個共價鍵和氫鍵結(jié)合的有機(jī)框架（CHOF）的新例子。 這項(xiàng)工作不僅展示了共價鍵和氫鍵協(xié)同作用合成新型結(jié)構(gòu)有機(jī)框架的策略，而且提供了一種具有高選擇性和高靈敏度的檢測爆炸物4-NP和TNP的熒光傳感材料。

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7.Nature-Inspired Pyrylium Cation-Based Vinylene-Linked Two-Dimensional Covalent Organic Framework for Efficient Sunlight-Driven Water Purification

自然啟發(fā)的吡喃陽離子基乙烯基鏈接的二維COF用于高效的光驅(qū)動的水純化

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

中國科學(xué)院張濤課題組報道了一種新型含吡喃陽離子的乙烯基二維共價有機(jī)框架(v-2D-COF-O1)。合成的v-2D- COF-O1具有窄帶隙(1.15 eV)和寬范圍光吸收，可達(dá)~ 920 nm。在模擬陽光(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?)和羥基自由基(?OH)在內(nèi)的高活性氧，從而在有機(jī)廢物分解和水消毒方面具有顯著的光催化活性。