Nature 子刊：加强共价有机骨架网络结构结合力的新技术

      中空分子结构的共价有机骨架（COF），可用作选择性过滤器或容器，并具有许多其他潜在用途。但是，该类材料目前存在的问题是：在苛刻化学品中难以保持连接的COF网络结构。

      通常，用于将模块连接成二维（2D）COF板或三维（3D）COF框架的常规化学方法是可逆的。这种可逆性使得COF内的连接，在某些化学环境中变弱且不稳定，限制了这些COF材料的实际应用。

      近日，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）的一个研究团队，通过使用几十年前发现的化学过程，加强了COF之间的联系，从而扩展了COF可应用的新特性。

      伯克利实验室的科学家Yi Liu指出：“这就像'编织'和焊接方法，加强绑定COF的最薄弱环节。” 

      针对薄弱环节区域的化学反应，该团队利用简单的化学方法，形成弹性结合，表现出与强烈焊接相似的坚固化学环境。该团队在Nature Communications的一篇论文中报告了其研究结果，详述了该方法的工作原理。

      Liu指出，通过改变电子和光学（基于光）特性，加强COF之间的键合。“经过反应后，它们可以更容易地转移电子，强烈结合的COF的2D层表现得更像石墨烯，这是另一种具有特殊电子和光学特性的奇异二维材料。”

      该论文的第一作者Xinle Li表示：“我们在20世纪60年代首次报道了这一反应过程，现在我们首次将其应用于COFs。”

      此外，该研究的一个亮点是在分子中使用先进的成像技术，如高分辨率透射电子显微镜（HRTEM），以研究COF的结构。根据Liu和Li的说法，所获得的图像清晰地显示了2D COF的蜂窝状晶格，证实了COF中的化学变化达到几分之一纳米。

      Liu 表示：“在反应之前和之后，孔径变化约0.3nm，可以在反应前后看到这些差异。”

      为了研究化学改性反应，研究人员将COF置于约230°F的液体溶液中，然后搅拌。研究团队已经尝试使用COF板与其他材料层合成复合功能材料。

      Li 表示：“我们希望能够改善该化学改性过程，使反应条件更温和，并进一步提高COF的化学稳定性和功能性。”

      该团队的工作是分子铸造厂新计划中首次发布的工作之一。该计划旨在推进“复合纳米科学”，利用高通量工艺，结合理论和成像技术，创建和研究纳米结构，以获得具有增强特性的新材料。

原文来自：materialstoday，原文题目：New study strengthens ties that bind in COFs，由材料科技在线团队翻译整理。