共价有机骨架（COFs）的形态控制对其应用具有重要意义，但如何制备结晶度高、形态均匀的中空结构COFs（HCOFs）仍然是一个巨大的挑战。

近日，吉林大学方千荣教授，Runwei Wang，山西大学邹后兵报道了一种通用和有效的非晶态到晶态转变策略，用于普遍和可控地制备高结晶度的HCOFs。

文章要点

1）这些HCOFs表现出超高的比表面积、径向取向的纳米孔通道、非常均匀的形貌和可调的颗粒尺寸。机理研究表明，水、醋酸和溶剂通过调节动态亚胺交换反应，在控制空化过程和结晶过程中起着关键作用。

2）该方法被证明适用于各种胺和醛，产生多达10种HCOFs。重要的是，基于这种方法，研究人员甚至构建了一个史无前例的HCOFs库，包括不同孔结构的HCOFs、碗状HCOFs、交叉皱折的COFs纳米胶囊、颗粒组装的HCOFs和绣球状的HCOFs。

3）该策略还成功地应用于制备具有不同功能内核的COF基蛋黄−壳纳米结构。此外，将具有催化活性的金属纳米粒子植入孔径可调的HCOF的空腔中，形成了具有吸引力的尺寸选择纳米反应器。所制备的金属@HCOFS催化剂在硝基芳烃加氢反应中表现出较高的催化活性和良好的尺寸选择性。

这项工作突出了COF的成核-生长动力学在调整其形态、结构和应用方面的重要意义。

参考文献

Zeshan Xiong, et al, Amorphous-to-Crystalline Transformation: General Synthesis of Hollow Structured Covalent Organic Frameworks with High Crystallinity, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02089

https://doi.org/10.1021/jacs.2c02089