清华大学&中山大学Nature Commun：plasma电化学快速合成COF

纳米技术

2025-03-24

COFs通常是在溶剂热条件下合成的，需要高温和较长的反应时间（≥120°C，＞72 h）。有鉴于此，清华大学陆跃翔教授、王哲教授、中山大学熊孝根副教授等报道了一种通用且快速的微等离子体（microplasma）电化学策略，可在环境条件下合成共价有机框架。

本文要点：

（1） 

这种方法能够在几分钟内制备一系列具有高结晶度的柔性亚胺键COF，时空产率比溶剂热合成方法高出1,000倍。这种方法还实现了制备多种成键（这些连接键包括刚性亚胺键、腙键、β-酮烯胺键和嗪键）的COF。

此外，在乙酸水溶液中成功合成了四种类型的基于亚胺的共价有机框架，这避免了使用有害的有机溶剂，表明plasma方法对于COF的合成具有绿色和普适性。与溶剂热方法制备的COF相比，plasma合成方法获得的COF具有更高的比表面积，并且对吸附挥发性的碘表现出更优异的性能。

（2）

在筛选了十多种类型的共价有机框架后，发现碘的吸附容量从2.81 g g^-1提升为6.52 g g^-1。微plasma体方法的高效性、通用性和简易性使其成为一种具有前景的方法，在广泛的应用领域能够快速的筛选COF材料。

参考文献

Qing, Q., Luo, J., Liu, S. et al. General synthesis of covalent organic frameworks under ambient condition within minutes via microplasma electrochemistry approach. Nat Commun 16, 2571 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-57892-6

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57892-6