《Angew》：超轻亚胺基COF气凝胶直接制备！

文章来源：北科新材浏览次数：4538时间：2021-03-23 QQ学术交流群：1092348845

在过去的十年中，二维多孔材料由于其可设计的多孔结构而备受学者青睐，其中包括共价有机骨架（COF）、晶体多孔有机聚合物等。凭借出色的理化特性、高结晶度和大表面积的孔隙率，COF已展现出了巨大的应用潜力，在能量存储、催化、分子存储和水净化/脱盐等领域得到广泛应用。然而，合成的COF通常为粉末材料，而不是块体材料，这很大程度上限制了它们的实际使用。

马德里自治大学Felix Zamora等人报道了一种基于溶胶-凝胶转变、溶剂交换和超临界CO2干燥的工艺来生产COF气凝胶。所得的COF气凝胶块体具有极低的密度和高孔隙率。该COF气凝胶保持了其组成COF的微孔和中孔，显示出出色的吸收能力和去除效率。作者还将该工艺拓展到制备COF气凝胶复合材料中，为功能化的块体COF基气凝胶铺平了道路。该研究以题为“Macroscopic Ultralight Aerogel Monoliths of Imine‐based Covalent Organic Frameworks”的论文发表在《Angew》上。

文章亮点：

1. 作者提出了一种基于溶胶-凝胶转变、溶剂交换和超临界CO2干燥的简单三步法生产超轻亚胺基COF气凝胶的策略。其中二维亚胺基COF薄片连接在一起以形成分层的多孔结构。该工艺简单、经济、环保，并且条件温和，不需要粘合剂和/或高压。

2. 所得COF气凝胶块体具有极低的密度（大约0.02 g cm-3）和高孔隙率（约为99％），并且在中等应变（<25-35％）下为弹性材料，在更大的压力下变成塑性材料。其展现出出色的甲苯吸收能力（吸收率为32 g g -1）和去除效率（约99％），并具有良好的可回收性。

3.作者还合成了具有可测量电导率和磁性的COF气凝胶/氧化铁纳米颗粒复合材料，从而将三步法策略推广到合成具有多种功能的COF气凝胶/纳米材料复合材料中。该策略的通用性将促进各种新型COF气凝胶和具有与实际工业应用相关的功能复合材料的生产。

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