2022年08月20日更新 使用硼和磷的新型共价有机骨架可实现更好的连通性

何泽祥
导读 加利福尼亚大学伯克利分校和加州大学卡夫利能源纳米科学研究所的一组研究人员开发了一种新的使用硼和磷的共价有机骨架(COF),该骨架比目

加利福尼亚大学伯克利分校和加州大学卡夫利能源纳米科学研究所的一组研究人员开发了一种新的使用硼和磷的共价有机骨架(COF),该骨架比目前使用的骨架具有更高的连通性。在发表于《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们在克服COF体系结构中碳键几何形状局限性方面的工作,以及它们如何导致全新的COF类的发展。

COF是具有独特结构的有机固体,可将其用作构建基块,以使结构对某些应用(例如氢气或甲烷存储)有用。但是,正如研究人员指出的那样,涉及COF的研发工作落后于金属有机框架的研发工作,这主要是由于COF体系结构中碳键的几何形状所致。在这项新的工作中,研究人员找到了一种使用硼和磷来克服某些局限性的方法。

这项工作涉及开发带有硼基的硼膦酸连接基,该硼基可以加到苯环的一端,而在环的另一端,他们​​添加了磷基的不同成员。然后他们将结果灌入溶液中,该溶液在加热时可控制反应速度。结果是通过重复自组装的硼磷酸盐立方体(每个由八个接头制成)制成了COF。然后可以将多维数据集用作构建基块创建复杂的组合。研究人员指出,每个多维数据集都可以用作添加另外八个多维数据集的基础。他们还注意到,由于键的性质,可通过控制反应过程中释放的水量,将立方体用于创建立方体的重复结构。测试表明,该立方体在高达500摄氏度的温度下也具有热稳定性。

研究人员声称,新型COF扩大了一般COF可以完成的范围,这表明它们将导致新型结构的开发,以用于各种应用。

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