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近期，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室方千榮教授課題組在《Nature Chemistry》上發(fā)表了題為“化學(xué)穩(wěn)定的聚芳醚類(lèi)共價(jià)有機(jī)骨架材料”（Chemically stable polyarylether-based covalent organic frameworks）的研究論文。

該工作采用鄰二酚類(lèi)單體和鄰二氟苯類(lèi)單體在堿性條件下通過(guò)溶劑熱的方法合成了兩種通過(guò)芳香醚鍵連接的新型共價(jià)有機(jī)骨架材料（PAE-COFs）并分別命名為JUC-505和JUC-506。

PAE-COFs具有高的結(jié)晶度和豐富的孔道結(jié)構(gòu)，同時(shí)其能夠在包括沸水、強(qiáng)酸（12 M 鹽酸，18 M 硫酸，40% 氫氟酸）、強(qiáng)堿（14 M 氫氧化鈉，5 M 甲醇鈉/甲醇溶液）、強(qiáng)氧化劑（鉻酸溶液）、強(qiáng)還原劑（2.4 M 氫化鋁鋰/四氫呋喃溶液）等苛刻的條件下保持穩(wěn)定，其穩(wěn)定性超過(guò)了目前所有已知的結(jié)晶多孔材料（包括金屬-有機(jī)骨架材料 (MOFs)、分子篩和其他COFs）。

基于JUC-505的高化學(xué)穩(wěn)定性，方老師課題組對(duì)其進(jìn)行了后修飾。通過(guò)將JUC-505分別在20%氫氧化鈉（水/乙醇=1/1）和2.4 M氫化鋁鋰（四氫呋喃）中回流,得到了羧基功能化的JUC-505-COOH和氨基功能化的JUC-505-NH2。將JUC-505及其兩種衍生物用于污水中抗生素的吸附，發(fā)現(xiàn)其對(duì)四環(huán)素、土霉素和金霉素在廣泛的pH范圍（pH = 1~13）內(nèi)具有高的吸附，且經(jīng)過(guò)5次吸附-脫附循環(huán)后吸附量沒(méi)有明顯的降低。這意味著這些穩(wěn)定的COF將是制備可在極端化學(xué)環(huán)境下使用的功能材料的理想平臺(tái)。

參考資料

[1]中國(guó)聚合物網(wǎng)，吉林大學(xué)方千榮教授課題組《Nat. Chem.》：超高化學(xué)穩(wěn)定聚芳醚類(lèi)共價(jià)有機(jī)骨架材料

[2]Chemically stable polyarylether-based covalent organic frameworks,Xinyu Guan, Hui Li, Yunchao Ma, Ming Xue, Qianrong Fang, Yushan Yan, Valentin Valtchev & Shilun Qiu ,https://doi.org/10.1038/s41557-019-0238-5