1.Covalent Organic Frameworks as Porous Pigments for Photocatalytic Metal-Free C–H Borylation

共價有機框架作為多孔顏料用于無金屬光催化C-H硼化反應

Ananda Basak, Suvendu Karak, Rahul Banerjee

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-21

https://doi.org/10.1021/jacs.3c00950

印度科學教育研究所Rahul Banerjee課題組報道了高度穩(wěn)定的β-酮-烯胺基COF作為光催化劑用于無金屬C-B鍵形成反應。為此，我們使用了三種不同的COF。它們對12種不同的底物，如喹啉類、吡啶類和嘧啶類，進行了光催化性能監(jiān)測。根據(jù)底物的分子功能，所有的COF都顯示出中等到高的產(chǎn)率（高達96%）。高結晶度、大表面積、低帶隙和合適的帶位導致了TpAzo COF的最高催化活性。徹底的機理研究進一步強調了光收集能力、電荷分離效率和催化過程中的電流密度的關鍵作用。COF的光吸收能力在催化過程中起著關鍵作用，因為產(chǎn)量在COF的吸收最大值附近達到最大。合成的COF的高光穩(wěn)定性使其可以重復使用幾個（大于5個）催化周期。

2.Stable Immobilization of Nickel Ions on Covalent Organic Frameworks for Panchromatic Photocatalytic Hydrogen Evolution

鎳離子在共價有機框架上的穩(wěn)定固定用于全色光催化析氫

Hualei zhang, Zheng Lin, Pinit Kidkhunthod, Jia Guo

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-23

https://doi.org/10.1002/anie.202217527

復旦大學郭佳課題組采用溶熱法將鎳(II)離子固定在含有2,2'-聯(lián)吡啶的二維COF中，形成一個穩(wěn)定的配位基團。該配合物顯著提高了光催化性能，優(yōu)化的氫氣產(chǎn)率高達51,300 μmol h-1g-1，比原始COF高2.5倍。在700 nm的光線照射下，還可以檢測到氫氣的生成，而用傳統(tǒng)配位法合成的類似物是沒有光催化作用的。該項工作為優(yōu)化金屬-COF配位系統(tǒng)和加強光催化中電子調節(jié)的協(xié)同作用提供了一個策略。

3.A carboxyl-functionalized covalent organic polymer for the efficient adsorption of saxitoxin

一種羧基功能化共價有機聚合物，可有效吸附蛤蚌毒素

Tianxing Wang, Soraia P.S. Fernandes, Joana Araújo, Xiaoxi Li, Laura M. Salonen, Bego?a Espi?a

J. Hazard. Mater. (IF 14.224) Pub Date: 2023-03-22

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131247

國際伊比利亞納米技術實驗室Begona Espina課題組報道了一種高效吸附蛤蚌毒素(STX)的共價有機聚合物的設計和合成。通過2,4,6-三甲酰基間苯三酚（Tp）與2,5-二氨基苯甲酸（Pa-COOH）自組裝得到TpPa-COOH和與2,5-二氨基甲苯（Pa-CH3）自組裝得到TpPa-CH3，制備了兩種β-酮烯胺基材料。羧酸官能化的TpPa-COOH比含甲基的對應物TpPa-CH3的性能要好一個數(shù)量級，盡管后者的長程秩序和表面積更高。TpPa-COOH對STX的吸附速度很快，在1小時內就達到了平衡，朗繆爾吸附模型計算出的最大吸附容量Qm為5.69mg g-1，這種材料是報道的對這種毒素的最佳吸附劑。更重要的是，所制備的TpPa-COOH還顯示出良好的重復使用性和對天然淡水中STX的高回收率。

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4.Construction of Covalent Organic Framework Nanofiber Membranes for Efficient Adsorption of Antibiotics

共價有機框架納米纖維膜的構建用于高效吸附抗生素

Xiaojia Zhao, Qun Li, Pradip Pachfule, Zhiya Wang, Shiyin Liu, Weijian Wu, Mingxing Wu, Arne Thomas

Small (IF 15.153) Pub Date: 2023-03-21

https://doi.org/10.1002/smll.202301200

河北師范大學趙曉佳課題提出了一個簡便的策略，通過可逆縮合終止的方法，在聚丙烯腈（PAN）納米纖維基材上原位生長COF，制備柔性COF納米纖維膜。所獲得的PAN@COF納米纖維膜具有垂直排列的COF納米片，結合了大的功能表面和高效的質量傳輸，從而使其成為有前途的吸附劑，例如用于水凈化?？股匚廴疚镅醴承牵∣FX）從水中被去除，其吸收能力為≈236毫克/克，去除效率高達98%。納米纖維膜上原位生長COF的方法可以擴展到具有不同成分的各種希夫堿衍生的COF材料，為構建靈活的COF基膜提供了一種高效的方法。

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5.A Solar Responsive Battery Based on Charge Separation and Redox Coupled Covalent Organic Framework

基于電荷分離和氧化還原耦合共價有機框架的太陽能響應電池

Enbo Zhou, Xiang Zhang, Lei Zhu, Daqiang Yuan, Yaobing Wang

Adv. Funct. Mater. (IF 19.924) Pub Date: 2023-03-21

https://doi.org/10.1002/adfm.202213667

中科院福建物質結構研究所王要兵課題組提出了一種結晶介孔（≈4.0納米）共價有機框架（TA-PT COF），其重復單元由共價連接的三苯胺（TPA）和苝四甲酸二亞胺（PTCDI）組成。該重復單元既是供體-受體對，又是雙氧化還原位點，實現(xiàn)了分子內電荷分離（τCS = 136.2 ps, τCR = 949 ps）和可逆氧化還原化學（C=O/C?O-, TPA/TPA+）的分子水平耦合。裝備了這種光電化學陰極，可逆的水性太陽能反應電池提供了376 mV的可靠電壓反應，35%的額外往返效率和良好的光耐久性（500次）。進一步揭示了用于儲存Zn2+的光電子和用于儲存OTf的空穴的光耦合電子/質量轉移機制，揭示了一種基于電荷分離和氧化還原耦合COF的新型光電化學陰極設計，用于高效太陽能反應電池。

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6.Design and synthesis of a covalent organic framework bridging CdS nanoparticles and homogeneous cobalt-bipyridine co-catalysts for a highly efficient photocatalytic CO2 reduction

設計和合成一種共價有機框架，連接CdS納米顆粒和均相鈷-聯(lián)吡啶共催化劑，用于高效的光催化CO2還原

Khai Hoang Do, D. Praveen Kumar, Putta Rangappa, Jehee Lee, Sungin Yun, Tae Kyu Kim

J. Mater. Chem. A (IF 14.511) Pub Date: 2023-03-20

https://doi.org/10.1039/D3TA00079F

延世大學Tae Kyu Kim課題組報道了一個基于2,2′-聯(lián)吡啶（bpy）的酮胺共價有機框架（TpBpy; Tp：1,3,5-三甲酰基間苯三酚），它可以通過簡單和環(huán)境友好的水熱法大規(guī)模制備，通過連接異質的CdS納米粒子和同質的[Co(bpy)3]2+助催化劑來促進CO2光還原過程。bpy單元在TpBpy的制備、與CdS的強相互作用的形成以及助催化劑的容納方面發(fā)揮了多重作用。在CO2還原過程中，由于bpy配體和助催化劑之間靈活的聯(lián)合/解離，活性的[Co(bpy)x]+可能從異質的CdS/TpBpy中分離出來，為其他非活性的[Co(bpy)3]2+物種騰出空間，從而保持[Co(bpy)3]2+助催化劑固有的高活性和選擇性。CdS、TpBpy和[Co(bpy)3]2+的組合顯示了強大的太陽光收集能力、高表面積、高CO2吸附能力、CdS和TpBpy界面上高效的電荷載體轉移，以及隨后快速的光電子注入到[Co(bpy)3]2+共催化劑。這些協(xié)同效應導致在反應的前四個小時內，CO的生產(chǎn)速度達到35.2 mmol g-1，選擇性達到85.0 %。此外，反應系統(tǒng)的量子效率（AQE），在400和450納米時，2毫克的CdS/TpBpy-20%，分別為4.75和3.65%。最后，這里提出并討論了CdS/TpBpy光催化轉化二氧化碳的可能機制。這項關于異質結構和光催化系統(tǒng)設計的研究可能會成為發(fā)展太陽能驅動的二氧化碳還原的一個模型。

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7.Structural Regulation of Thiophene-Based Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks toward Highly Efficient Photocatalytic Hydrogen Generation

噻吩基二維共價有機框架的結構調控用于高效光催化制氫

Hui Liu, Xuhan Zheng, Jie Xu, Xu Jia, Menghuan Chao, Danbo Wang, Yingjie Zhao

ACS Appl. Mater. Interfaces (IF 10.383) Pub Date: 2023-03-22

https://doi.org/10.1021/acsami.3c01154

青島科技大學趙英杰課題組介紹了兩種核心結構略有不同的基于亞胺的二維共價有機框架（COFs）。含有苯并三聯(lián)噻吩分子的COF具有更好的平面性和π共軛（BTTh-TZ-COF）比含有三聯(lián)苯核心的COF（TThB-TZ-COF）顯示出更好的光催化活性。進一步的光電化學研究更詳細地揭示了其催化機制。由于其他因素，如結晶度、孔隙率和光帶隙相等，兩個類似的COF中核心的不同結構是造成明顯不同的光催化性能的主要原因?；谌绶缘钠矫婧诵牡碾娮用撚蛐愿茫珺TTh-TZ-COF中的三嗪和三噻吩單元之間的D-A相互作用增強，創(chuàng)造了高效的電荷分離和轉移，從而導致了卓越的光催化氫氣進化活性。該研究揭示了一種用于太陽能轉化的高性能有機光催化劑的制備新策略。

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8.Monomer Symmetry-Regulated Defect Engineering: In Situ Preparation of Functionalized Covalent Organic Frameworks for Highly Efficient Capture and Separation of Carbon Dioxide

單體對稱調控缺陷工程:用于高效捕獲和分離二氧化碳的功能化共價有機框架的原位制備

Ningning He, Boyu Liu, Bo Jiang, Xiaofeng Li, Zhimin Jia, Jie Zhang, Honghan Long, Yingdan Zhang, Yingdi Zou, Yuqin Yang, Shunshun Xiong, Kecheng Cao, Yang Li, and Lijian Ma

ACS Appl. Mater. Interfaces (IF 10.383) Pub Date: 2023-03-21

https://doi.org/10.1021/acsami.2c22435

四川大學馬利建課題組首次提出了一種定向釋放缺陷的單體對稱性調控策略，以實現(xiàn)COF的原位功能化，同時暴露出均勻分布的缺陷-甲醛基團作為選擇性CO2捕獲的功能化位點。調節(jié)后的缺陷COF具有高的結晶度、良好的結構穩(wěn)定性和大量有組織的功能化醛基位點，在CO2/N2選擇性吸附中表現(xiàn)出所有COF吸附材料中最高的選擇性分離值之一。這項工作不僅為COF的缺陷調控和原位功能化提供了新的策略，而且為設計和制備用于CO2吸附和CO2/N2選擇性分離的新吸附劑提供了寶貴的方法。

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9.Quantum Chemistry Insight into the Multifaceted Structural Properties of Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks

量子化學對二維共價有機框架的多方面結構特性的啟示

Julia T. Kohn, Hong Li, Austin M. Evans, Jean-Luc Brédas, Stefan Grimme

Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-03-20

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c03555

波恩大學Stefan Grimme課題組在計算上超越了對黯淡堆積的COF構件的傳統(tǒng)但不足的描述。強調了各種堆積和結構圖案的存在，并研究它們對電子特性的影響。鑒于所研究系統(tǒng)的尺寸非常大，采用了快速準確的基于緊密結合的半經(jīng)驗量子力學（SQM）GFN-xTB方法。以一個亞胺連接的COF為代表系統(tǒng)，討論了在周期性GFN1-xTB量子化學水平上計算的結構、能量、電子和光譜結果與實驗結果的對比。

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10.Monolithic Covalent Organic Frameworks with Hierarchical Architecture: Attractive Platform for Contaminant Remediation

具有層次結構的整體共價有機框架:污染修復的有吸引力的平臺

Lijin Huang, Juan Yang, Yingji Zhao, Hirokatsu Miyata, Minsu Han, Qin Shuai, Yusuke Yamauchi

Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-03-24

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c03282

昆士蘭大學Yusuke Yamauchi課題組全面總結了合成整體COF材料的最新進展。此外，還總結了它們在環(huán)境修復中的應用的最新進展，包括金屬離子去除、有機污染物捕獲和油水分離。此外，該綜述還討論了當前的挑戰(zhàn)并提供了未來的前景。

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11.Construction of rigid amine-linked three-dimensional covalent organic frameworks for selectively capturing carbon dioxide

構建剛性胺連接的三維共價有機框架以選擇性地捕獲二氧化碳

Lin Zhang, Danbo Wang, Minghao Cong, Jia Xu, Zhiguo Liu, Lixia He, Chao-Qin Li, Yingjie Zhao

Chem. Commun. (IF 6.065) Pub Date: 2023-03-20

https://doi.org/10.1039/D3CC00851G

青島科技大學趙英杰課題組報道了一個由兩個正交的結構單元（螺二芴和聯(lián)咔唑）通過后合成還原構建的高度剛性的胺連接的三維COF。堅硬的三維框架抑制了胺連接的構象靈活性，從而充分保留了結晶性和多孔性。三維COF中的胺基提供了豐富的化學誘導位點，可以選擇性地捕獲二氧化碳。