开发具有高化学稳定性的三维共价有机骨架(COF)对于其实际应用至关重要。
有鉴于此,吉林大学方千荣教授报道了一种通过疏水工程来提高3D COF(3D-STRATE-COFS)化学稳定性的新策略,在COF骨架上预先引入了异丙基。
文章要点
1)研究人员将含有2,6-二异丙基苯胺的四苯基甲烷(TMDA)构建为带有疏水异丙基的四面体结构单元,对苯二甲醛(TPA)或4,4‘-联苯二甲醛(BPDA)被选为线性连接剂。基于席夫碱化学,TMDA与TPA或BPDA缩合生成两种新型三维COF即JUC-530和JUC-531。
2)JUC-530和JUC-531具有高结晶度、永久性孔隙和大的比表面积(超过1500 m2 g-1)。更重要的是,由于完全并入的烷基可以有效地保护易水解的骨架,这些结构在严酷的环境下是稳定的,例如强酸(3 M HCl或3 M H2SO4,持续一周)、强碱(20 M NaOH,持续一周)和沸水(100 ºC,持续一个月)。
3)所获得的材料具有优异的化学稳定性,特别是耐碱性,优于以前报道的3DCOFs、MOFs和硅酸铝分子筛。此外,3D-STRATE-COFs还具有良好的油水分离性能,在较宽的pH范围内具有良好的分离效率(超过99%)。
该研究是第一次基于烷基疏水工程的3D化学稳定的COFS。
Yunchao Ma, et al, Three-Dimensional Chemically Stable Covalent Organic Frameworks via Hydrophobic Engineering, Angew. Chem. Int. Ed.
DOI:10.1002/anie.202005277
https://doi.org/10.1002/anie.202005277