1.Nitric Oxide (NO) as a Reagent for Topochemical Framework Transformation and Controlled NO Release in Covalent Organic Frameworks

一氧化氮(NO)作為拓?fù)浠瘜W(xué)框架轉(zhuǎn)化的試劑以及在COF中的可控釋放

Sebastian T. Emmerling, Johannes Maschita, Bettina V. Lotsch

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-28

https://doi.org/10.1021/jacs.2c11967

慕尼黑大學(xué)Bettina V. Lotsch 課題組研究發(fā)現(xiàn)NO可以在COFs中進(jìn)行拓?fù)浠瘜W(xué)框架的后修飾。以TT-15NH2為單體成功地制備了不同連接化學(xué)性質(zhì)的COF，例如亞胺、仲胺、噻唑和酰亞胺。研究證明，所有具有未反應(yīng)的末端胺基點(diǎn)的框架都可以通過脫氮反應(yīng)用NO進(jìn)行定量鈍化，使得框架的表面去官能化。在室溫下通過固氣相反應(yīng)形成了新的NONOate的 COF連接。在生理?xiàng)l件下觀察到這種NONOate連接的COF可控的和延長(zhǎng)的釋放NO，這為使用胺連接的COFs作為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中 "NO捕獲和釋放 "的潛在平臺(tái)打開了大門。

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2.Highly Connected Three-Dimensional Covalent Organic Framework with Flu Topology for High-Performance Li-S Batteries

具有流感拓?fù)涞母哌B接三維共價(jià)有機(jī)框架用于高性能鋰-硫電池

Wenbo Liu, Kang Wang, Xiaoning Zhan, Zhixin Liu, Xiya Yang, Yucheng Jin, Baoqiu Yu, Lei Gong, Hailong Wang, Dongdong Qi, Daqiang Yuan, and Jianzhuang Jiang

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-29

https://doi.org/10.1021/jacs.3c01102

北京科技大學(xué)姜建壯課題組用剛性八醛基五蝶烯D2h建筑塊與四面體胺縮合制備了具有非互穿流感拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高連接三維[8 + 4]COF。該COF具有較高的BET表面積、較大的八面體空腔和交聯(lián)隧道，使其成為具有高硫負(fù)載能力、強(qiáng)多硫化鋰吸附能力和大DLi+的LSBs硫寄主。值得注意的是，3D-flu-COF作為L(zhǎng)SBs的硫宿主材料時(shí)，表現(xiàn)出高容量、優(yōu)越的速率性能和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，是迄今為止報(bào)道的LSBs硫宿主中效果最好的材料之一，優(yōu)于許多無機(jī)宿主材料。

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3.Covalent Organic Frameworks for Extracting Water from Air

從空氣中提取水的共價(jià)有機(jī)框架

Chao Sun, Dafei Sheng, Bo Wang, Xiao Feng

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-27

https://doi.org/10.1002/anie.202303378

北京理工大學(xué)馮霄課題組概述了不同類型的COFs，它們的結(jié)構(gòu)特征，以及用于構(gòu)建它們的不同連接化學(xué)物質(zhì)。然后，總結(jié)了COF基吸附劑用于大氣水收集的最新進(jìn)展，包括從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面控制吸附性能和優(yōu)化性能的策略。最后，討論了提高基于COF的大氣水收集系統(tǒng)效率相關(guān)的前景和挑戰(zhàn)。

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4.Growing ZIF-8 Seeds on Charged COF Substrates toward Efficient Propylene-Propane Separation Membranes

帶電COF基底上生長(zhǎng)ZIF-8種子的高效丙烯-丙烷分離膜

Yunchuan Pu, Mingang Zhao, Xu Liang, Shaoyu Wang, Hongjian Wang, Ziting Zhu, Yanxiong Ren, Zhiming Zhang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-27

https://doi.org/10.1002/anie.202302355

天津大學(xué)姜忠義課題組報(bào)道了一種共價(jià)有機(jī)框架(COF)誘導(dǎo)播種策略制備金屬-有機(jī)框架(MOF)膜。與氧化石墨烯成核襯底不同，COF襯底具有孔徑均勻、微孔隙率高、官能團(tuán)豐富的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)了一系列帶電的COF納米片，以誘導(dǎo)形成ZIF-8@COF納米片種子，其縱橫比大于150，易于加工成緊湊均勻的種子層。所得的ZIF-8膜厚度低至100 nm，表現(xiàn)出超高的C3H6/C3H8分離性能和優(yōu)越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該策略的普適性也通過制造超薄ZIF-67和UiO-66膜得到驗(yàn)證。

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5.Carbazolylene-Ethynylene Macrocycle based Conductive Covalent Organic Frameworks

卡唑啉-乙炔大環(huán)基導(dǎo)電共價(jià)有機(jī)框架

Shaofeng Huang, Ji Yong Choi, Qiucheng Xu, Yinghua Jin, Jihye Park, Wei Zhang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-30

https://doi.org/10.1002/anie.202303538

科羅拉多大學(xué)波德分校張偉課題組通過亞胺縮合合成了兩種由卡唑啉-乙炔形狀持久的大環(huán)共價(jià)有機(jī)框架，MC-COF-1和MC-COF-2。所獲得的二維框架完全共軛，具有半導(dǎo)體性能。此外，該框架具有高孔隙率，沿z軸排列的可達(dá)多孔通道，可作為I2合成后并入通道的理想平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性。摻雜I2制備的MC-COF-1在室溫下電導(dǎo)率可達(dá)7.8 × 10-4 S/cm，活化能低至0.09 eV。此外，還證明了兩種MC-COFs的電學(xué)性質(zhì)可以通過簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)摻雜-再生循環(huán)在電子導(dǎo)電和絕緣狀態(tài)之間切換。該研究為未來可調(diào)諧導(dǎo)電二維有機(jī)材料的發(fā)展開辟了新的可能性。

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6.Covalent Organic Framework with Multi-Cationic Molecular Chains for Gate Mechanism Controlled Superionic Conduction in All-Solid-State Batteries

帶有多陽離子分子鏈的共價(jià)有機(jī)框架用于全固態(tài)電池中門機(jī)制控制的超離子傳導(dǎo)

Wei Gong, Yuan Ouyang, Sijia Guo, Yingbo Xiao, Qinghan Zeng, Dixiong Li, Qi Zhang, Shaoming Huang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-29

https://doi.org/10.1002/anie.202302505

廣東工業(yè)大學(xué)黃少銘課題組開發(fā)了一種具有多陽離子分子鏈的共價(jià)有機(jī)框架。通過納米約束共聚陽離子液體單體，在COF通道上形成了具有Li+選擇門功能的MCMCs。MCMCs與陰離子之間的庫侖相互作用使Li+更容易從配位態(tài)解離，從而加速Li+的遷移。而負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)由于電荷相互作用而受到抑制，具有較高的Li+電導(dǎo)率，在30℃時(shí)Li+遷移數(shù)為0.71。具有COF-MCMC的固態(tài)電池在高陰極負(fù)載和有限的Li金屬源的情況下表現(xiàn)出優(yōu)異的比能量密度為403.4 Wh kg-1。

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7.2D Soft Covalent Organic Framework Membrane Prepared via Molecular Bridge

分子橋法制備二維軟共價(jià)有機(jī)框架膜

Jingcheng Du, Qian Sun, Wen He, Linghao Liu, Ziye Song, Ayan Yao, Ji Ma, Dong Cao, Shabi Ul Hassan, Jian Guan, Jiangtao Liu

Adv. Mater. (IF 32.086) Pub Date: 2023-03-27

https://doi.org/10.1002/adma.202300975

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)劉江濤課題組報(bào)告了一種新型的基于亞胺的二維軟共價(jià)有機(jī)框架（SCOF）膜，通過巧妙地選擇一個(gè)醛類柔性連接劑和一個(gè)三棱柱構(gòu)件，使其具有226.9平方厘米的大面積?；谠谒?二氯甲烷（DCM）界面上構(gòu)建的十二烷基硫酸鈉（SDS）分子通道，軟二維共價(jià)有機(jī)框架膜迅速形成（約5分鐘），這是SCOF膜形成的最快記錄，比文獻(xiàn)報(bào)道快72倍。MD模擬和DFT計(jì)算闡明，動(dòng)態(tài)的、自組裝的SDS分子通道促進(jìn)了胺類單體在體外更快、更均勻的轉(zhuǎn)移，從而形成了具有更均勻孔隙的軟二維自立COF膜。形成的SCOF膜對(duì)小分子表現(xiàn)出超強(qiáng)的篩分能力，在（I）強(qiáng)堿（5 mol/L NaOH）、（II）酸（0.1 mol/L HCl）和（III）各種有機(jī)溶液中具有魯棒性，并且具有足夠的靈活性，具有2000 m-1的大曲率，可用于基于膜的分離科學(xué)和技術(shù)。

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8.Hydrophobicity Tailoring of Ferric Covalent Organic Framework/MXene Nanosheets for High-Efficiency Nitrogen Electroreduction to Ammonia

鐵共價(jià)有機(jī)框架/MXene納米片的疏水性調(diào)整，用于高效的氮?dú)怆娺€原成氨

Hongming He, Hao-Ming Wen, Hong-Kai Li, Ping Li, Jiajun Wang, Yijie Yang, Cheng-Peng Li, Zhihong Zhang, Miao Du

Adv. Sci. (IF 17.521) Pub Date: 2023-03-30

https://doi.org/10.1002/advs.202206933

鄭州輕工業(yè)大學(xué)杜淼課題組通過多合一的合成策略，成功地制備了具有可控疏水行為的二維鐵共價(jià)有機(jī)框架/MXene（COF-Fe/MXene）納米片。COF-Fe/MXene的疏水性增強(qiáng)，可以有效地排斥水分子，抑制HER，從而提高NRR性能。憑借超薄的納米結(jié)構(gòu)、明確的單鐵位點(diǎn)、富氮效應(yīng)和高疏水性，1H,1H,2H,2H-全氟十二烷硫醇修飾的COF-Fe/MXene混合體在0.1米Na2SO4水溶液中，相對(duì)于RHE，在-0.5伏下顯示出41.8微克/小時(shí)的NH3產(chǎn)量和43.1%的Faradaic效率，大大優(yōu)于已知的鐵基催化劑甚至貴金屬的催化劑。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)和合成非貴金屬電催化劑提供了一個(gè)通用的策略，用于高效率地將N2還原成NH3。

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9.Covalent Triazine Framework Encapsulated Ultrafine PdAu Alloy Nanoclusters as Additive-Free Catalysts for Efficient Hydrogen Production from Formic Acid

共價(jià)三嗪框架包裹的超細(xì)PdAu合金納米簇作為無添加劑的催化劑用于甲酸的高效制氫

Jiansong Wang, Yangyang Yu, Hui Yu, Wei Wang, Liu-Liu Shen, Gui-Rong Zhang, Donghai Mei

ACS Catal. (IF 13.7) Pub Date: 2023-03-30

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c06369

天津工業(yè)大學(xué)梅東海課題組通過金屬-氮配位還原策略構(gòu)建了限制在雙吡啶共價(jià)三嗪框架（CTFs）空腔內(nèi)的超細(xì)金-鈀雙金屬納米簇（NCs），該策略是通過雙吡啶配體的雙叉氮位點(diǎn)和金屬離子前體之間的螯合作用實(shí)現(xiàn)的。由此產(chǎn)生的CTF封閉的PdAu NCs在沒有任何添加劑的情況下，對(duì)FA的脫氫作用表現(xiàn)出高達(dá)12368 h-1（333 K）的初始周轉(zhuǎn)頻率。實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，CTF的吡啶氮位點(diǎn)不僅通過錨定和孔隙約束效應(yīng)促進(jìn)了單分散的小尺寸金屬NCs的形成，而且作為質(zhì)子緩沖器可以儲(chǔ)存多余的質(zhì)子，從而抑制了PdAu合金表面吸附的甲酸鹽和氫氣的重新結(jié)合。這些發(fā)現(xiàn)將對(duì)設(shè)計(jì)高性能的制氫催化劑產(chǎn)生重大影響。

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10.Donor–Acceptor Covalent–Organic Frameworks Based on Phthalimide as an Electron-Deficient Unit for Efficient Visible-Light Catalytic Hydrogen Evolution

基于鄰苯二甲酰亞胺作為缺電子單元的供體-受體共價(jià)有機(jī)框架用于高效的可見光催化氫氣轉(zhuǎn)化

Guobing Zhang, Mingshi Zhao, Linghui Su, Hao Yu, Chenxi Wang, Dengrong Sun, Yunsheng Ding

ACS Appl. Mater. Interfaces (IF 10.383) Pub Date: 2023-03-30

https://doi.org/10.1021/acsami.3c00786

四川大學(xué)孫登榮課題組采用受體單元鄰苯二甲酰亞胺構(gòu)建COFs。兩種供體-受體COFs（TAPFy-PhI和TAPB-PhI）通過以鄰苯二甲酰亞胺為受體，1,3,6,8-四（4-氨基苯基）芘（TAPFy）和1,3,5-三（4-氨基苯基）苯（TAPB）為供體的席夫堿反應(yīng)成功合成。合成的COFs表現(xiàn)出高的結(jié)晶度、永久的多孔性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、合適的帶隙和廣泛的可見光吸收。在抗壞血酸（犧牲試劑）的存在下，TAPFy-PhI COF表現(xiàn)出高效的光催化性能，氫氣演化率為1763 μmol g-1 h-1。此外，通過添加Pt（1 wt %）作為助催化劑，光催化性能得到進(jìn)一步提高，氫氣演化率達(dá)到2718 μmol g-1 h-1。

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11.A 'one-step' approach to the highly efficient synthesis of lactide through the confinement catalysis of covalent organic frameworks

通過共價(jià)有機(jī)框架的約束催化，"一步到位 "地高效合成乳糖的方法

Jinyu Zhao, Guangming Guo, Danbo Wang, Hui Liu, zhenxiu zhang, Lishui Sun, Naixiu Ding, Zhibo Li, Yingjie Zhao

Green Chem. (IF 11.034) Pub Date: 2023-03-29

https://doi.org/10.1039/D2GC04771C

青島科技大學(xué)趙英杰課題組展示了一種基于二維COFs的催化劑，它可以在溫和的條件下將L-乳酸直接轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-丙交酯，產(chǎn)率極佳（80%）。與酶催化作用中產(chǎn)品的選擇性由酶控制類似，COFs的高度有序的通道和可調(diào)整的結(jié)構(gòu)與功能分子的精確限制效應(yīng)在將單體直接轉(zhuǎn)化為環(huán)狀二聚體和避免低聚物方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這一策略與目前合成乳酸的兩階段工藝截然不同。更低的反應(yīng)溫度和避免減壓，大大降低了能源消耗。此外，這種新開發(fā)的方法避免了金屬催化劑的使用，符合化學(xué)合成中環(huán)境友好趨勢(shì)的要求。最后，進(jìn)一步探討了新興的COFs材料作為具有封閉效應(yīng)的優(yōu)秀異質(zhì)催化劑的功能。

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12.One-Step Synthesis of Magnetic Covalent Organic Framework Composite for the Adsorption of Marine Toxin Okadaic Acid

一步法合成磁性共價(jià)有機(jī)框架復(fù)合材料用于吸附海洋毒物岡田酸

Vanesa Romero, Soraia P. S. Fernandes, Liliana P. L. Gon?alves, Orlando Oliveira, Maria Meledina, Karol Strutyński, Manuel Melle-Franco, Yury V. Kolen'ko, Bego?a Espi?a and Laura M. Salonen

CrystEngComm (IF 3.756) Pub Date: 2023-03-29

https://doi.org/10.1039/D3CE00178D

國(guó)際伊比利亞納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Laura M. Salonen課題組報(bào)道了一個(gè)合成結(jié)晶性磁性共價(jià)有機(jī)框架（COF）復(fù)合材料的單步程序。雖然在COF生長(zhǎng)之前，通常需要用構(gòu)件對(duì)固體基底進(jìn)行預(yù)功能化，以獲得結(jié)晶的COF復(fù)合材料，但該方法在COF合成過程中使用了二氨基構(gòu)件。這允許過量的醛固定在多巴胺功能化的磁性納米粒子上，以促進(jìn)COF的生長(zhǎng)，只需一個(gè)步驟就能獲得結(jié)晶的磁性COF復(fù)合材料。與塊狀材料相比，沒有觀察到結(jié)晶度或表面積的損失。COF復(fù)合材料被成功地應(yīng)用于去除合成污水中的秋田酸，其中復(fù)合材料顯示出與散裝COF相比的吸附效率。此外，該材料在使用2-丙醇作為解吸溶劑的至少三個(gè)連續(xù)的吸附/解吸循環(huán)中是可回收的，僅在吸附能力上有輕微的損失。