Yajiao Su, Molin Qin, Jinglin Kong, Quanguo Zhai, Daqiang Yuan*, Zhongshan Liu*, and Yu Fang. Adv. Funct. Mater., 2024, 2400433. DOI: 10.1002/adfm.202400433.

共价有机框架（COFs）材料的比表面积大、孔道高度有序，是理想的气体吸附分离材料。然而，大多数COFs主要是采用溶剂热方法合成的粉晶。COFs粉末的不溶性和可加工性差导致其不易成型，限制了其实际应用。根据实验现象和前期研究基础，我们将溶剂热法难以成型制备COFs材料这个问题归因于单体的快速聚合和相分离。

图1.（a）传统溶剂热法与两步溶剂进料策略的对比；（b）方法普适性验证

基于以上认识，我们提出了一种两步溶剂进料策略，以控制单体发生聚合反应而诱导的相分离过程，结合溶剂热法实现了COFs的成型制备。我们采用少量1,4-二氧六环和水先将醛/胺单体溶解（单体质量占比为20%），在无催化条件下原位聚合获得无定形整体材料；然后补充有机溶剂和乙酸溶液，在高温下晶化得到COFs整体材料。由此可以看出，两步溶剂进料策略没有改变溶剂热法中的制备条件。为展示该策略的普适性，我们合成了其他三种COFs整体材料。

图2. COFs整体材料对苯蒸气的吸附性能

鉴于COFs整体材料的多级孔结构、较高的比表面积和丰富的共轭体系，我们将其用于苯蒸气的吸附。静态吸附实验表明ETTA-TPA COFs整体材料对苯蒸气的吸附量较高，为16.8 mmol g^-1，尤其在1 kPa的低压条件下的吸附量达到了7.6 mmol g^-1，其吸附性能优于大部分多孔材料。

我们的研究证实了两步溶剂进料策略可以有效地与传统的溶剂热法相结合，提高COFs的溶液加工性。这种改进的溶剂热方法可以很容易地成型制备COFs以满足实际应用要求，这对于探索COFs的性质、优化其应用性能以及实现其工业化生产具有重要意义。

第一作者：BV伟德官方网站硕士研究生苏雅娇

通讯作者：BV伟德官方网站刘忠山副研究员、中国科学院福建物质结构研究所袁大强研究员

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202400433