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

共價有機框架作為模型材料用于對有機電池設計原則的基本原理和機械理解

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

德累斯頓工業(yè)大學Stefan Kaskel課題組：共價有機框架COFs為理解氧化還原機制和增加理論電荷存儲容量提供了理想的分子精度。COFs是一個高度可控的平臺，為有機電池中的氧化還原過程、電荷載體和質量傳遞提供了見解。此外，COFs孔表面的官能團提供了高度有序和易于訪問的相互作用位點，可以通過建模來建立非原位/原位機制研究和計算方法之間的協(xié)同作用，從而允許創(chuàng)建預先設計的結構-性質關系。這一觀點整合并分類了COFs的氧化還原功能，為電池中客體離子相互作用的機理研究提供了更深入的理解。此外，它還強調了影響這種有前途的有機電極材料中氧化還原反應激活的可調電子和結構特性。

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

基于共價有機框架用于酶催化的交聯(lián)多孔微膠囊

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

北京理工大學王博課題組通過在乳液液滴界面組裝共價有機框架(COF)球體，然后進行顆粒間交聯(lián)，輕松制備得到了多孔微膠囊。COF微膠囊可以為酶提供一個封閉的水環(huán)境，具有大小選擇性的多孔外殼，允許底物和產(chǎn)物的快速擴散，同時排除較大的分子，如蛋白酶。納米球的交聯(lián)不僅提高了膠囊的結構穩(wěn)定性，而且具有富集效果。在間歇式反應和連續(xù)流反應中證實，COF微膠囊內(nèi)的酶在有機介質中表現(xiàn)出增強的活性和持久性。COF微膠囊為生物大分子的包封提供了一個很有前景的平臺。

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3.Precision covalent organic frameworks for surface nucleation control

用于表面成核控制的精密共價有機框架

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

倫敦大學學院Manish K. Tiwari課題組研究表明有機網(wǎng)狀介孔框架，即共價有機框架(COFs)，通過簡單和可擴展的無缺陷COFs合成和合理的合成后功能化，具有精確納米孔隙度(形貌)的納米涂層，可以在分子水平上抑制成核，而不會影響相關的污染預防和穩(wěn)定性。研究結果提供了一種利用納米約束效應的簡單策略，該效應顯著地延緩了表面冰的成核和結垢的形成。冰核被抑制到-28°C，在超飽和條件下2周內(nèi)避免結垢，有機溶劑射流在韋伯數(shù)下的影響也被抑制在10°C，表面也提供了光學透明度(92%)。

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

機器學習輔助計算探索離子液體IL在IL/COF復合物中的最優(yōu)載量用于二氧化碳的捕獲

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

北京化工大學陽慶元課題組通過機器學習輔助計算探索離子液體IL在IL/COF復合物中的最優(yōu)載量，在研究中，建議使用體積加載比(vol.%)代替wt.%作為IL加載的描述符。vol.%的定義是考慮到COFs的孔體積，實際插入的IL分子數(shù)與COFs可納入的最大IL數(shù)之比。因此，使用vol.%的第一個優(yōu)點是，它可以避免過多的wt.%負載堵塞孔隙。對15,410 ([MMIM][BF4])/COF復合材料(覆蓋18種不同的體積%和18種不同的wt.%)進行高通量計算篩選和機器學習分析表明，在均勻的體積百分數(shù)為35%時，復合材料最有利于CO2/N2的分離，而沒有確定的最佳wt.%。因此，使用vol.%的第二個優(yōu)點是在不同的COFs中，最佳vol.%在35%時的一致性，這是因為IL在COFs中形成連續(xù)的、交替的正陰離子互連的IL納米線。進一步揭示了IL和COFs在不同孔徑的COFs中分別可以形成有利于CO2的“線管”和“壁臂”型結構;10 ?和≥10 ?。本研究結果將為調節(jié)IL/COF復合材料中IL的含量以實現(xiàn)更好的CO2/N2分離性能提供有價值的指導。

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5.Covalent Organic Framework Nanosheets for Fluorescence Quantification of Peptide

用于多肽熒光定量的共價有機框架納米片

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

清華大學張四純課題組采用水輔助超聲剝離法制備了sp2丙烯腈連接COFs納米片(TTAN-CON)，該納米片具有優(yōu)異的熒光性能，Stokes位移為146 nm，熒光量子產(chǎn)率高達24.45%。與本體熒光COFs相比，剝離后的COFs膜在溶液中具有更好的熒光信號穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)TTAN-CON的熒光可以被疏水肽以非?？斓乃俣?每個樣品不到5分鐘)有效猝滅。通過靜態(tài)和動態(tài)聯(lián)合猝滅機制，TTAN-CON對疏水肽的檢測具有良好的靈敏度和選擇性。TTAN-CON進一步檢測肺癌生物標志物ProGRP的兩個靶肽片段NLLGLIEAK和ProGRP31-98。在5 ~ 1000 ng/mL范圍內(nèi)，TTAN-CON熒光強度與疏水性NLLGLIEAK用量呈負線性相關，相關系數(shù)大于0.99，檢出限為1.67 ng/mL，比傳統(tǒng)光學方法具有更高的靈敏度和方便性。另外，對ProGRP31-98的定量是通過對其酶解產(chǎn)物中疏水肽的定量來實現(xiàn)的。預計COFs納米片將成為具有臨床意義的肽生物標志物的通用熒光檢測工作箱。

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

基于碳點的共價有機框架超疏水改性用于油水乳液分離

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

Suman Nayak, Atikur Hassan, Neeladri Das, Prolay Das

https://doi.org/10.1039/D3CC02128A

印度理工學院巴特那校區(qū)Prolay Das 課題組通過親水性共價有機框架和兩性碳點的非共價自組裝，首次開發(fā)了一種超疏水復合材料，實現(xiàn)了分散的油微滴與油水混合物的高度選擇性分離。