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　共價有機框架（COFs）材料是一類由p-共軛構(gòu)筑單元通過共價鍵連接形成的具有二維拓撲結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。該類材料具有高結(jié)晶性、高的孔隙率和比表面積，可通過選取聚合單元，設(shè)計分子結(jié)構(gòu)并賦予COFs材料許多獨特性能，使其在有機電子學(xué)器件方面具有潛在的應(yīng)用前景。  

　　在中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委和科技部的支持下，化學(xué)所有機固體實驗室于貴研究員課題組在功能COFs材料的設(shè)計策略、性能調(diào)控及其應(yīng)用方面進行了深入的研究。最近，他們對二維COFs材料的可控合成和性能進行了系統(tǒng)總結(jié)，介紹了構(gòu)筑COFs的關(guān)鍵聚合策略和功能連接單元，綜述了COFs的性能調(diào)控及其在氣體吸附與存儲、催化、熒光傳感、光電器件和能量存儲等方面的應(yīng)用（Small. 2021, 17, 2100918；Nano Today. 2021, 40, 101247）。 

　　在電子學(xué)器件應(yīng)用中，COFs材料是以薄膜形式存在的。由于COFs材料溶解性與成膜性能差，使得基于COFs材料的電學(xué)器件性能較低。為解決這一難題，研究人員原位生長了高質(zhì)量的COFs薄膜并構(gòu)筑了高性能憶阻器。他們利用胺醛縮合反應(yīng)，合成了具有給體-受體（D-A）結(jié)構(gòu)的2個結(jié)晶性良好的COFs材料，2個COFs材料分別含有不同的給體連二噻吩和二噻吩乙烯，給體不同可導(dǎo)致不同的帶隙、孔大小、分子內(nèi)和分子間相互作用，均具有良好的熱穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，他們制備了高質(zhì)量的COFs薄膜，通過把ITO襯底放在反應(yīng)溶液中，改變前驅(qū)體的濃度來調(diào)控薄膜的厚度、表面粗糙度和薄膜的質(zhì)量，獲得了具有良好結(jié)晶性、分子平行襯底堆積的COFs薄膜，并通過熱蒸鍍Ag電極，制備了憶阻器。該器件具有可擦寫的開關(guān)功能，表現(xiàn)出優(yōu)秀的憶阻性能，驅(qū)動電壓為1.30 V，開關(guān)比為10⁵，保留時間為3.3×10⁴ 秒。相關(guān)研究工作發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27135上，文章的第一作者為博士生李晨宇、李棟以及張衛(wèi)鋒副研究員，通訊作者為于貴研究員。 

圖 具有D-A結(jié)構(gòu)的COF材料及其憶阻器