尽管人们已经提出了利用含硼氮B-N键来构建微孔结晶有机骨架(BNF)材料的概念,但目前尚未得到实现,由于在热/真空活化下很难稳定其孔结构,因此它们的各种功能还没有得到充分的探索。
近日,福建师范大学张章静研究员首次报道了一种结晶和稳定的微孔BNF-1。
文章要点
1)研究人员很容易地从其相应的有机构筑单元1,4-二(苯二恶硼)苯(BACT)和(4-(3-吡啶基)-N,N-双[4-(3-吡啶基)苯基]苯胺(3-TPPA)中自组装得到BNF-1。
2)单晶X射线结构测定表明,BNF-1是一个二维骨架,其中的双层片层相互互锁,形成具有可进入的孔笼的伪三维骨架。
3)研究发现,BNF-1对热/真空活化是稳定的,因此研究人员不仅确定了活化后的BNF-1a的永久孔隙率,而且还揭示了其单晶X射线结构。气体吸附研究表明,该材料比二氧化碳(CO2)分子吸收更多的乙炔(C2H2),因此在常温下可以很容易地从C2H2/CO2混合物中分离出C2H2,动态穿透实验清楚地揭示了这一点。
4)单晶X射线衍射和分子模拟研究表明,孔壁上的位阻静电势(ESP)与C2H2分子相匹配,这是C2H2分子优先结合CO2分子的分子识别机理。
参考文献
Zhang et al., A crystalline and stable microporous framework based on the dative B-N bonds, Chem (2022)
DOI:10.1016/j.chempr.2022.10.023
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.023