华东理工大学刘洪来《Angew》：新型柔性冠醚COFs材料

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共价有机框架（COFs）是一类具有结晶性的有机多孔材料，通过设计孔道结构、表面功能性，该类材料可以应用于吸附和催化等领域。在COFs合成过程中，单体通常具有刚性结构，合成具有柔性骨架的COFs一直是研究难点。近日，华东理工大学刘洪来教授课题组在基于柔性冠醚构筑共价有机框架取得研究进展，相关成果以“Construction of Covalent Organic Frameworks with Crown Ether Struts”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.202101163）。冠醚作为第一代超分子主体化合物，自上世纪60年代报道以来在配位化学和超分子化学领域被广泛研究。冠醚分子种类众多，共性是具有可包裹客体分子的空腔环，根据环大小不同，能与不同的金属离子、阴（阳）离子形成稳定的络合物，且伴有显著的亲和力和选择性，因而使得冠醚类化合物在吸附与分离领域具有应用潜力。然而，由于其柔性的分子链空腔，基于环状冠醚为骨架，设计合成具有高结晶度的多孔框架仍是挑战性难题。研究人员通过利用新的含冠醚单元合成了腔体大小可控的COFs，通过粉末X射线衍射、高分辨率透射电镜和氮气吸脱附曲线测试表明材料具有高结晶度、永久的多孔性和高比表面积。此外，两种冠醚COFs优异的酸碱和化学稳定性也为水处理应用奠定了良好的基础，吸附实验表明材料具有优异的碱金属离子吸附分离性能。

在该项工作中，作者基于柔性冠醚分子精准构筑了两种具有高结晶度的多孔共价有机框架，实现了高效的碱金属离子吸附分离性能，因而为编织具有特异性吸附行为的多孔框架材料提供新思路。华东理工大学化学与分子工程学院博士后安书浩为第一作者，刘洪来教授为通讯作者，共同通讯作者是上海高等研究院徐庆副研究员和中原工学院青年教师翟黎鹏，并得到华东理工大学彭昌军和胡军教授的诸多帮助。该研究成果得到了国家自然科学基金重大研究计划、国家自然科学基金青年科学基金项目等资金的支持。

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