原则上，聚合倾向于产生无定形或结晶性差的材料。高效地在溶剂中聚合制备高质量的单晶一直是化学领域的一个悬而未决的问题，特别是对于结构高度复杂的共价有机骨架（COFs）。而生产μm级的单晶，其生长时间会延长超过15天，远远满足不了实际应用。而在快速、工业兼容和环境友好的情况下合成高质量COFs用于实际应用取得的进展仍然比较有限。
鉴于此，复旦大学魏大程研究员报道了通过超临界溶剂热聚合可以将生长大尺寸2D COF单晶所需的时间从几个月减少到几分钟，这在以前极具挑战性，甚至是不可能的。
文章要点
1）研究人员在超临界sc-CO2（80 °C，8 Mpa）和0.25% vol.的正丁醇（n-BuOH）中成功制备了三种不同结构和连接键的二维COF（sc-COFs），，包括亚胺连接的COF（COFTP-Py，COFTB-BA）和硼酸酯连接的COF（COF5）。与传统液体相比，sc-CO2极大地加速了COF的成核、聚合以及可逆检错和校对。
2）实现结果显示，超临界溶剂热聚合方法实现了具有不同晶体结构和连接键的高产率COF单晶的超快生长。晶体尺寸可达0.2 mm，是以前报道的2D COFs单晶的100倍。生长速度达到40 μm min−1，比生长2D COFs单晶的最佳结果快100000倍，比生产多晶或纳米晶COFs的超快聚合技术快约6000倍。
3）研究发现在sc-CO2中的生长不仅实现2D COFs的最大晶体尺寸，而且具有更高的质量和显著提高的光电导性能。因此，这项工作克服了传统单晶聚合效率低的观念，具有高效、工业相容性好、环境友好、适用于不同晶体结构和键合的通用性等特点，具有广阔的应用前景。
参考文献
Peng, L., Guo, Q., Song, C. et al. Ultra-fast single-crystal polymerization of large-sized covalent organic frameworks. Nat Commun 12, 5077 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-24842-x
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24842-x
