孙俊良/王为/章跃标Nature Commun.:COF中不同晶体的尺寸效应
nanoyu 2020-12-08

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晶体尺寸效应在材料科学中占有重要地位,它对材料的各种性质以及功能都有重要的影响。尽管共价有机骨架(COFs)在许多方面都显示出优异的性能,然而由于合成难度较大,目前,尚未报道有关COFs的晶体尺寸效应。


近日,北京大学孙俊良教授,兰州大学王为教授,上海科技大学章跃标研究员报道了将晶体尺寸控制合成方法应用于不同类型的COFs,并对其进行了优化,研究了不同的COF的晶体尺寸效应。


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研究人员通过控制合成精度,选择LZU-111和COF-300以研究其晶体尺寸效应。虽然这两个COFs都是由四面体节点构成,然而它们具有不同的结构,不同类型的通道和骨架。


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单晶X射线衍射(SXRD)确定了LZU111在六方晶系中结晶,具有三重互锁的长方石拓扑(lon-b-c3),而COF-300在四方晶系中结晶,具有七重互穿金刚石拓扑(dia-C7)。


LZU-111具有三维(3D)螺旋通道和刚性骨架,客体分子(例如N2,1,4-二恶烷)几乎不会诱导其结构转变。相比之下,COF-300在一个灵活的框架内拥有一维(1D)直通道,当与客体分子相互作用形成收缩或膨胀的相时,它可以实现自适应。


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这项研究通过对具有代表性的COFs之间的结构相关性和差异进行比较研究,以探索COFs体系中晶体尺寸效应的各种表现形式,对于其实际应用具有重要意义。

 

参考文献:

Ma, T., Wei, L., Liang, L. et al. Diverse crystal size effects in covalent organic frameworks. Nat Commun 11, 6128 (2020)

DOI:10.1038/s41467-020-19858-8

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19858-8

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