JACS：亚胺连接的共价有机框架（COF）的常温水合成和独立式纤维素纳米纤维@COF纳米纸的制造

Nanoyu

2023-12-23

共价有机骨架（COF）通常在溶剂热条件下合成，需要使用有毒有机溶剂、高反应温度和复杂的程序。此外，它们的不溶性和不熔性给 COF 的加工带来了巨大的挑战。

在此，安徽工业大学Chao Xu报道了一种在室温下在水溶液中合成亚胺连接的COF的简便、绿色的方法。

文章要点

1）合成的关键是反应速率的调节。使用乙酸预活化醛单体可显着增强其在水溶液中的反应性。同时，与传统的溶剂热合成相比，水溶液中仍稍低的亚胺形成速率和较高的亚胺断裂速率，允许调节反应平衡和产物的结晶。因此，可以在几分钟内以相对较高的产率形成具有大表面积的高度结晶的COF。

2）总共 16 个 COF 由具有不同分子大小、几何形状、侧基和核心结构的单体成功合成，证明了该方法的多功能性。值得注意的是，该方法适用于克级 COF 合成。此外，水相合成促进了COF纳米层在纤维素纳米纤维（CNF）表面的界面生长。

3）由此产生的 CNF@COF 混合纳米纤维可以轻松加工成独立的纳米纸，在去除废水中的微量抗生素方面表现出高效。该研究为各种COF的绿色合成和加工提供了一条途径，为不同领域的实际应用铺平了道路。

参考文献

Xueying Kong, et al, Ambient Aqueous Synthesis of Imine-Linked Covalent Organic Frameworks (COFs) and Fabrication of Freestanding Cellulose Nanofiber@COF Nanopapers, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c10691

https://doi.org/10.1021/jacs.3c10691