像钻石这样的共价晶体是一类迷人的材料，很难以薄膜的形式制造出来。这是因为需要对键的形成进行空间动力学控制才能生成共价键合的晶体薄膜。定向晶体生长通常是通过化学气相沉积实现的，这种方法受到技术复杂性和相关高成本的阻碍。

近日，哥德堡大学Karl Börjesson采用液-液界面法制备了高结晶度的3D COF薄膜。

文章要点

1）由于反应物和催化剂在不同相中的分布受到控制，3D COF的生成被选择性地限制在上下两相的界面上。

2）限制反应导致共价晶体的超低厚度为13 nm。同时，胶片可以在厘米尺寸上制作，宽高比超过10⁶。薄膜表现出高的均匀性，低的表面粗糙度，并且足够坚固，足以维持独立的状态和相当大的机械强度。

3）由于3D COF具有低厚度和自支撑性的特点，在高分辨率透射电子显微镜(TEM)下可以清楚地观察到其结晶度，显示出排列良好的晶格图案。

总而言之，这里讨论的方法允许以低成本和类似于CVD方法所获得的质量来制备自支撑共价晶体薄膜。

参考文献

Yang, Y., Chen, Y., Izquierdo-Ruiz, F. et al. A self-standing three-dimensional covalent organic framework film. Nat Commun 14, 220 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-35931-4

https://doi.org/10.1038/s41467-023-35931-4