1.Computation-based regulation of excitonic effects in donor-acceptor covalent organic frameworks for enhanced photocatalysis

基于計(jì)算的供體-受體共價(jià)有機(jī)框架中激子效應(yīng)的調(diào)節(jié)，以增強(qiáng)光催化作用

Nat. Commun. (IF 17.694) Pub Date : 2023-05-29

Yunyang Qian, Yulan Han, Xiyuan Zhang, Ge Yang, Guozhen Zhang, Hai-Long Jiang

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38884-w

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)江海龍課題組用1,3,5-三(4-氨基苯基)三嗪(TAPT)或1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)作為受體，用官能化的不同基團(tuán)的對(duì)苯二甲醛作為供體，進(jìn)行了密度泛函理論(DFT)計(jì)算，評(píng)估潛在供體-受體(D-A)共價(jià)有機(jī)框架（COFs）的帶排列和電荷轉(zhuǎn)移特征。鑒于可辨認(rèn)的D-A相互作用強(qiáng)度，它們的Eb可以被系統(tǒng)地調(diào)節(jié)，TAPT-OMe中的Eb最小。在這些結(jié)果的指導(dǎo)下，合成了相應(yīng)的D-A COF，其中TAPT-OMe-COF在光催化產(chǎn)氫方面具有最好的活性，其他COF的活性趨勢(shì)與D-A對(duì)的Eb計(jì)算值有關(guān)。此外，進(jìn)一步為COF中的亞胺連接進(jìn)行烷基環(huán)化，大大改善了穩(wěn)定性，所得到的TAPT-OMe-alkyne-COF的Eb大大降低，顯示出比母體COF高約20倍的活性。

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2.Covalent Organic Framework Cladding on Peptide-Amphiphile-Based Biomimetic Catalysts

共價(jià)有機(jī)框架包覆的多肽兩親性分子基仿生催化劑

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date : 2023-06-02

Ashok Kumar Mahato, Sumit Pal, Kaushik Dey, Antara Reja, Satyadip Paul, Ankita Shelke, Thalasseril G. Ajithkumar, Dibyendu Das, and Rahul Banerjee

https://doi.org/10.1021/jacs.3c03562

印度科學(xué)教育研究所Rahul Banerjee課題組開(kāi)發(fā)了一種包覆技術(shù)，將仿生催化劑穩(wěn)定在多孔共價(jià)有機(jī)框架支架內(nèi)。這種方法允許肽納米管在COF（TpAzo和TpDPP）骨架內(nèi)均勻分布，產(chǎn)生強(qiáng)大的非共價(jià)相互作用，防止浸出。該工作合成了兩種不同的肽親和物，C10FFVK和C10FFVR，其C端分別有賴氨酸（K）和精氨酸（R），它們形成了納米管狀結(jié)構(gòu)。C10FFVK肽-親和劑納米管表現(xiàn)出類似酶的行為，在緩沖介質(zhì)（pH7.5）中有效催化C-C鍵的裂解。通過(guò)利用界面結(jié)晶（IC），通過(guò)COF包覆，生產(chǎn)了TpAzo-C10FFVK和TpDPP-C10FFVK的納米管狀結(jié)構(gòu)。包裹在COF中的肽納米管在緩沖介質(zhì)以及不同的有機(jī)溶劑（如乙腈、丙酮和二氯甲烷）中催化C-C鍵的裂解。TpAzo-C10FFVK催化劑是異質(zhì)的，很容易回收，使反應(yīng)可以進(jìn)行多次循環(huán)。此外，TpAzo-C10FFVK薄膜的合成有利于在流動(dòng)中進(jìn)行催化。作為對(duì)照，還合成了另一種肽-雙親化合物，C10FFVR，它也形成了管狀組合物。通過(guò)IC將TpAzo COF晶體沉積在C10FFVR納米管上，產(chǎn)生了TpAzo-C10FFVR納米管狀結(jié)構(gòu)，預(yù)期沒(méi)有顯示出催化作用，表明賴氨酸在TpAzo-C10FFVK中的關(guān)鍵作用。

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3.Beyond Solvothermal: Alternative Synthetic Methods for Covalent Organic Frameworks

超越溶劑熱:共價(jià)有機(jī)框架的替代合成方法

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date : 2023-06-02

Jiyun Hu, Zhiyuan Huang, Yi Liu

https://doi.org/10.1002/anie.202306999

勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室劉毅課題組綜述了替代溶劑熱法合成COF的最新進(jìn)展，討論了由微波、超聲波、機(jī)械力、光、等離子體、電場(chǎng)和電子束促進(jìn)的COF合成的代表性例子，強(qiáng)調(diào)了這些方法相對(duì)于傳統(tǒng)溶熱方法的優(yōu)勢(shì)和局限性。

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4.Coupled Solar Battery with 6.9% Efficiency

效率為6.9%的耦合型太陽(yáng)能電池

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date : 2023-05-31

Lei Jiao, Xiang Zhang, Yangyang Feng, Jing Lin, Daqiang Yuan, Yaobing Wang

https://doi.org/10.1002/anie.202306506

中科院福建物構(gòu)所王要兵課題組提出了一種耦合太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)，該電池在光電化學(xué)存儲(chǔ)陰極和陽(yáng)極的共同光照下，通過(guò)電子-離子轉(zhuǎn)移將兩個(gè)光耦合離子轉(zhuǎn)移（PCIT）反應(yīng)相互耦合。利用一個(gè)有代表性的共價(jià)有機(jī)框架（COF）在兩個(gè)帶狀匹配的光電化學(xué)存儲(chǔ)電極之間實(shí)現(xiàn)了高效的電荷分離和定向電荷轉(zhuǎn)移，其光電壓足以進(jìn)行COF雙氧化還原反應(yīng)。通過(guò)泵送這些電極，耦合的太陽(yáng)能電池通過(guò)電子-質(zhì)子-繼電器COF氧化和還原的兩個(gè)協(xié)同PCIT反應(yīng)來(lái)儲(chǔ)存太陽(yáng)能，儲(chǔ)存的太陽(yáng)能在放電時(shí)作為電化學(xué)能量釋放出來(lái)，同時(shí)環(huán)環(huán)相扣。實(shí)現(xiàn)了效率上的突破（6.9%），適應(yīng)了大面積（56平方厘米）的串聯(lián)裝置。所提出的光耦合電子-離子轉(zhuǎn)移（PIEIT）機(jī)制為實(shí)現(xiàn)實(shí)用的太陽(yáng)能-電化學(xué)儲(chǔ)能提供了可擴(kuò)展的路徑。

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5.Enaminone-linked Covalent Organic Frameworks for Boosting Photocatalytic Hydrogen Production

促進(jìn)光催化制氫的烯胺酮連接的共價(jià)有機(jī)框架

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date : 2023-05-31

Xinyu Guan, Yunyang Qian, Xiyuan Zhang, Hai-Long Jiang

https://doi.org/10.1002/anie.202306135

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)江海龍課題合成了一系列高度穩(wěn)定的烯胺酮連接的COFs（En-COFs），其在可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)氫活性有了很大的提高，是異構(gòu)Im-COFs的44至1078倍，唯一的區(qū)別是其結(jié)構(gòu)中的連接方式（烯胺酮與亞胺）。增強(qiáng)的光收集能力、促進(jìn)的激子解離和改善的化學(xué)穩(wěn)定性是其卓越活性的原因。此外，通過(guò)Im-COFs的后修飾，進(jìn)一步獲得了喹啉連接的COFs（Qu-COFs）。與Im-COFs相比，Qu-COFs的光催化活性在改性后有了明顯提高，但仍低于相應(yīng)的En-COFs（3-107倍）。便捷的合成、優(yōu)異的活性和高化學(xué)穩(wěn)定性表明，En-COFs是一個(gè)有前途的光催化平臺(tái)。

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6.Construction of Dense H-bond Accept in the Channels of Covalent Organic Frameworks for Proton Conduction

在共價(jià)有機(jī)框架的通道中構(gòu)建密集的H-鍵接受體用于質(zhì)子傳導(dǎo)

J. Mater. Chem. A (IF 14.511) Pub Date : 2023-06-01

Sijia Liu, Minghao Liu, Xuewen Li, Qing Xu, Yuhan Sun, Gaofeng Zeng

https://doi.org/10.1039/D3TA01907A

上海高等研究院曾高峰課題組制備了兩個(gè)二維（2D）COFs，其孔壁上有不同密度的氧原子作為宿主，負(fù)載H3PO4進(jìn)行質(zhì)子傳導(dǎo)。氧原子有利于沿孔隙形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步促進(jìn)質(zhì)子傳輸。在140℃無(wú)水條件下，每個(gè)孔中有12個(gè)O原子的COF（PA@PyTTA-BMTP-COF）顯示出26.00 mS cm-1的質(zhì)子傳導(dǎo)率，是每個(gè)孔中有四個(gè)原子的COF（PA@PyTTA-DHTA-COF）的三倍。

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7.Ammonia-Induced Anomalous Ion Transport in Covalent Organic Framework Nanochannels

氨誘導(dǎo)的共價(jià)有機(jī)框架納米通道中的反常離子傳輸

ACS Sens. (IF 9.618) Pub Date : 2023-05-28

Saud Asif Ahmed, Wang Li, Xiao-Lei Xing, Xiao-Tong Pan, Kai Xi, Cheng-Yong Li, Kang Wang, Xing-Hua Xia

https://doi.org/10.1021/acssensors.3c00041

南京大學(xué)王康課題組報(bào)告了一種納米設(shè)備，共價(jià)有機(jī)框架覆蓋的θ吸管（CTP）的制造，它結(jié)合了θ吸管（TP）、納米通道框架和場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FETs）的優(yōu)勢(shì)，用于控制和調(diào)節(jié)反常運(yùn)輸。研究結(jié)果表明，氨作為一種弱堿，會(huì)導(dǎo)致共價(jià)有機(jī)框架（COF）納米通道內(nèi)離子的持續(xù)供應(yīng)，導(dǎo)致異常的高電流，這取決于離子/分子大小和納米通道的孔徑大小。此外，CTP可以區(qū)分不同濃度的氨，具有納米傳感器的所有品質(zhì)。

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8.Lanthanide Functionalized Covalent Organic Frameworks Hybrid Materials for Luminescence Responsive Chemical Sensing

用于發(fā)光響應(yīng)化學(xué)傳感的鑭系官能化共價(jià)有機(jī)框架雜化材料

Chem. Eur. J. (IF 5.02) Pub Date : 2023-05-31

Bing Yan

https://doi.org/10.1002/chem.202301108

同濟(jì)大學(xué)閆冰課題組綜述了鑭系官能化的COFs雜化材料以及用于發(fā)光響應(yīng)的化學(xué)傳感的相關(guān)系統(tǒng)。它被細(xì)分為五個(gè)部分，涉及三個(gè)主要議題。首先，介紹了與發(fā)光響應(yīng)化學(xué)傳感相關(guān)的COFs材料的基本知識(shí)（包括三個(gè)部分），涉及COFs的化學(xué)、應(yīng)用和合成后改性（PSM），發(fā)光和發(fā)光響應(yīng)化學(xué)傳感，以及非鑭系功能化COFs混合材料的發(fā)光響應(yīng)化學(xué)傳感。其次，概述了鑭系功能化COFs混合材料在發(fā)光響應(yīng)化學(xué)傳感方面的系統(tǒng)進(jìn)展。最后，給出了結(jié)論和展望。

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9.Enzyme-immobilized spherical covalent organic frameworks as nanoreactors for heterogeneous biocatalysis

酶固定化球形共價(jià)有機(jī)框架作為異質(zhì)生物催化的納米反應(yīng)器

CrystEngComm (IF 3.756) Pub Date : 2023-05-31

Rongrong Yuan, Yujie He, Bo Tang, Hongming He

https://doi.org/10.1039/D3CE00274H

天津師范大學(xué)賀鴻明課題組在室溫下制備了均勻的球形共價(jià)有機(jī)框架（COFs），它可以固定辣根過(guò)氧化物酶（HRP）。HRP@COF增強(qiáng)了對(duì)極端環(huán)境的耐受性，表現(xiàn)出良好的可重復(fù)使用性。