形貌可控的共价有机骨架材料的合成与应用

引用本文: 王晓涵, 曹东晓, 李薇, 陈燕, 唐安娜, 孔德明. 形貌可控的共价有机骨架材料的合成与应用[J]. 大学化学, 2023, 38(5): 110-118. doi: 10.3866/PKU.DXHX202206098 shu

Citation: Xiaohan Wang, Dongxiao Cao, Wei Li, Yan Chen, Anna Tang, Deming Kong. Synthesis and Application of Morphology Controllable Covalent Organic Frameworks[J]. University Chemistry, 2023, 38(5): 110-118. doi: 10.3866/PKU.DXHX202206098 shu

形貌可控的共价有机骨架材料的合成与应用

南开大学化学学院, 分析科学研究中心, 天津市生物传感与分子识别重点实验室, 天津 300071

通讯作者: 唐安娜, tanganna@nankai.edu.cn

基金项目:
国家重点研发计划(2018YFC1602400)

摘要: 共价有机骨架(COFs)作为一种新型晶体多孔材料，在分离富集、催化、药物释放、光电等领域引起了广泛关注。COFs材料的结晶度和形貌决定了其应用。本文综述了不同形貌COFs材料，如：球形、薄膜状、棒状、管状、纤维状、带状、棒状、辊状、笼状等的合成方法和应用，提出存在的问题及解决办法，并展望其应用前景。

关键词:

English

1. [1]
  Cote, A. P.; Benin, A. I.; Ockwig, N. W.; O'Keeffe, M.; Matzger, A. J.; Yaghi, O. M. Science 2005, 310, 1166.Cote, A. P.; Benin, A. I.; Ockwig, N. W.; O'Keeffe, M.; Matzger, A. J.; Yaghi, O. M. Science 2005, 310, 1166.
2. [2]
  Ma, W. D.; Zheng, Q.; He, Y. T.; Li, G. R.; Guo, W. J.; Lin, Z.; Zhang, L. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18271.Ma, W. D.; Zheng, Q.; He, Y. T.; Li, G. R.; Guo, W. J.; Lin, Z.; Zhang, L. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18271.
3. [3]
  Li, Y. X.; Zhang, H. N.; Chen, Y. T.; Huang, L.; Lin, Z.; Cai, Z. W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 22492.Li, Y. X.; Zhang, H. N.; Chen, Y. T.; Huang, L.; Lin, Z.; Cai, Z. W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 22492.
4. [4]
  Liang, H.; Xu, H. B.; Zhao, Y. T.; Zheng, J.; Zhao, H.; Li, G. L.; Li, C. P. Biosens. Bioelectron. 2019, 144, 111691.Liang, H.; Xu, H. B.; Zhao, Y. T.; Zheng, J.; Zhao, H.; Li, G. L.; Li, C. P. Biosens. Bioelectron. 2019, 144, 111691.
5. [5]
  Li, W.; Wang, R.; Jiang, H. X.; Chen, Y.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Talanta 2022, 236, 122829.Li, W.; Wang, R.; Jiang, H. X.; Chen, Y.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Talanta 2022, 236, 122829.
6. [6]
  Wang, K.; Wang, W.; Pan, S.; Fu, Y.; Dong, B.; Wang, H. Appl. Mater. Today 2020, 19, 100550.Wang, K.; Wang, W.; Pan, S.; Fu, Y.; Dong, B.; Wang, H. Appl. Mater. Today 2020, 19, 100550.
7. [7]
  Li, M. M.; Qiao, S.; Zheng, Y. L.; Andaloussi, Y. H.; Li, X.; Zhang, Z. J.; Li, A.; Cheng, P.; Ma, S. Q.; Chen, Y. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6675.Li, M. M.; Qiao, S.; Zheng, Y. L.; Andaloussi, Y. H.; Li, X.; Zhang, Z. J.; Li, A.; Cheng, P.; Ma, S. Q.; Chen, Y. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6675.
8. [8]
  Yin, Z. J.; Xu, S. Q.; Zhan, T. G.; Qi, Q. Y.; Wu, Z. Q.; Zhao, X. Chem. Commun. 2017, 53, 7266.Yin, Z. J.; Xu, S. Q.; Zhan, T. G.; Qi, Q. Y.; Wu, Z. Q.; Zhao, X. Chem. Commun. 2017, 53, 7266.
9. [9]
  Li, W.; Jiang, H. X.; Cui, M. F.; Wang, R.; Tang, A. N.; Kong, D. M. J. Hazard. Mater. 2022, 432, 128705.Li, W.; Jiang, H. X.; Cui, M. F.; Wang, R.; Tang, A. N.; Kong, D. M. J. Hazard. Mater. 2022, 432, 128705.
10. [10]
  Kandambeth, S.; Venkatesh, V.; Shinde1, D. B.; Kumari, S.; Halder, A.; Verma, S.; Banerjee, R. Nat. Commun. 2015, 6, 6786.Kandambeth, S.; Venkatesh, V.; Shinde1, D. B.; Kumari, S.; Halder, A.; Verma, S.; Banerjee, R. Nat. Commun. 2015, 6, 6786.
11. [11]
  Sasmal, H. S.; Halder, A.; Kunjattu, S.; Dey, K.; Nadol, A.; Ajithkumar, T. G.; Bedadur, P. R.; Banerjee, R. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 20371.Sasmal, H. S.; Halder, A.; Kunjattu, S.; Dey, K.; Nadol, A.; Ajithkumar, T. G.; Bedadur, P. R.; Banerjee, R. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 20371.
12. [12]
  Shinde, D. B.; Cao, L.; Wonanke, A. D. D.; Li, X.; Kumar, S.; Liu, X. W.; Hedhili, M. N.; Emwas, A. H.; Addicoat, M.; Huang, K. W.; et al. Chem. Sci. 2020, 11, 5434.Shinde, D. B.; Cao, L.; Wonanke, A. D. D.; Li, X.; Kumar, S.; Liu, X. W.; Hedhili, M. N.; Emwas, A. H.; Addicoat, M.; Huang, K. W.; et al. Chem. Sci. 2020, 11, 5434.
13. [13]
  Wang, X. H.; Li, W.; Jiang, H. X.; Chen, Y.; Gao, R. Z.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Microchim. Acta 2021, 188, 235.Wang, X. H.; Li, W.; Jiang, H. X.; Chen, Y.; Gao, R. Z.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Microchim. Acta 2021, 188, 235.
14. [14]
  Hao, Q.; Li, Z. J.; Lu, C.; Sun, B.; Zhong, Y. W.; Wan, L. J.; Wang, D. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19831.Hao, Q.; Li, Z. J.; Lu, C.; Sun, B.; Zhong, Y. W.; Wan, L. J.; Wang, D. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19831.
15. [15]
  Chen, D. D.; Huang, S.; Zhong, L.; Wang, S. J.; Xiao, M.; Han, D. M.; Meng, Y. Z. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1907717.Chen, D. D.; Huang, S.; Zhong, L.; Wang, S. J.; Xiao, M.; Han, D. M.; Meng, Y. Z. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1907717.
16. [16]
  Pachfule, P.; Kandmabeth, S.; Mallick, A.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2015, 51, 11717.Pachfule, P.; Kandmabeth, S.; Mallick, A.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2015, 51, 11717.
17. [17]
  Gole, B.; Stepanenko, V.; Rager, S.; Grune, M.; Medina, D. D.; Bein, T.; Wurthner, F.; Beuerle, F. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 846.Gole, B.; Stepanenko, V.; Rager, S.; Grune, M.; Medina, D. D.; Bein, T.; Wurthner, F.; Beuerle, F. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 846.
18. [18]
  Rodriguez-San-Miguel, D.; Abrishamkar, A.; Navarro, J. A. R.; Rodriguez-Trujillo, R.; Amabilino, D. B.; Mas-Ballesté, R.; Zamora, F.; Puigmartí-Luis, J. Chem. Commun. 2016, 52, 9212.Rodriguez-San-Miguel, D.; Abrishamkar, A.; Navarro, J. A. R.; Rodriguez-Trujillo, R.; Amabilino, D. B.; Mas-Ballesté, R.; Zamora, F.; Puigmartí-Luis, J. Chem. Commun. 2016, 52, 9212.
19. [19]
  Huang, W.; Jiang, Y.; Li, X.; Li, X.; Wang, J.; Wu, Q.; Liu, X. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 8845.Huang, W.; Jiang, Y.; Li, X.; Li, X.; Wang, J.; Wu, Q.; Liu, X. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 8845.
20. [20]
  Wan, S.; Guo, J.; Kim, J.; Ihee, H.; Jiang, D. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8826.Wan, S.; Guo, J.; Kim, J.; Ihee, H.; Jiang, D. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8826.
21. [21]
  Zhang, F. Y.; Zhang, J. L.; Zhang, B. X.; Tan, X. N.; Shao, D.; Shi, J. B.; Tan, D. X.; Liu, L. F.; Feng, J. Q.; Han, B. X.; et al. ChemSusChem 2018, 11, 3576.Zhang, F. Y.; Zhang, J. L.; Zhang, B. X.; Tan, X. N.; Shao, D.; Shi, J. B.; Tan, D. X.; Liu, L. F.; Feng, J. Q.; Han, B. X.; et al. ChemSusChem 2018, 11, 3576.
22. [22]
  Jennings, J.; Beija, M.; Richez, A. P.; Cooper, S. D.; Mignot, P. E.; Thurecht, K. J.; Jack, K. S.; Howdle, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4772.Jennings, J.; Beija, M.; Richez, A. P.; Cooper, S. D.; Mignot, P. E.; Thurecht, K. J.; Jack, K. S.; Howdle, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4772.
23. [23]
  Li, H. Y.; Bredas, J. L. Chem. Mater. 2019, 31, 3265.Li, H. Y.; Bredas, J. L. Chem. Mater. 2019, 31, 3265.
24. [24]
  Florian, B.; Bappaditya, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4850.Florian, B.; Bappaditya, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4850.
25. [25]
  Ma, J. X.; Li, J.; Chen, Y. F.; Ning, R.; Ao, Y. F.; Liu, J. M.; Sun, J. L.; Wang, D. X.; Wang, Q. Q. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 3843.Ma, J. X.; Li, J.; Chen, Y. F.; Ning, R.; Ao, Y. F.; Liu, J. M.; Sun, J. L.; Wang, D. X.; Wang, Q. Q. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 3843.
26. [26]
  Unterlass, M. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2292.Unterlass, M. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2292.
27. [27]
  Chen, Y.; Li, W.; Wang, X. H.; Gao, R. Z.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Mater. Chem. Front. 2021, 5, 1253.Chen, Y.; Li, W.; Wang, X. H.; Gao, R. Z.; Tang, A. N.; Kong, D. M. Mater. Chem. Front. 2021, 5, 1253.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 17
文章访问数: 1755
HTML全文浏览量: 150

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

形貌可控的共价有机骨架材料的合成与应用

通讯作者: 唐安娜, tanganna@nankai.edu.cn

English

Synthesis and Application of Morphology Controllable Covalent Organic Frameworks

Corresponding author: Anna Tang, tanganna@nankai.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

形貌可控的共价有机骨架材料的合成与应用

通讯作者: 唐安娜, tanganna@nankai.edu.cn

English

Synthesis and Application of Morphology Controllable Covalent Organic Frameworks

Corresponding author: Anna Tang, tanganna@nankai.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs