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Updated: Feb 1, 2026

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Published on: July 10, 2017

Cuadros orgánicos covalentes 3D de cintas cuadradas 1D entrelazadas

Yuzhong Liu¹, Christian S Diercks¹, Yanhang Ma²

¹Department of Chemistry, University of California-Berkeley; Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory ; and Kavli Energy NanoSciences Institute , Berkeley , California 94720 , United States.

Journal of the American Chemical Society

|December 12, 2018

Resumen

Los investigadores crearon un nuevo marco orgánico covalente tejido en 3D (COF-500) utilizando cintas orgánicas 1D entrelazadas. Esta estructura mecánicamente interconectada exhibe cambios dinámicos en el tamaño de los poros en respuesta a los estímulos.

Área de la Ciencia:

Ciencias de los materiales
Química supramolecular
Nanotecnología

Sus antecedentes:

Las estructuras orgánicas covalentes (COF) son polímeros porosos cristalinos con estructuras sintonizables.
El entrelazamiento mecánico ofrece una nueva estrategia para diseñar materiales dinámicos y sensibles.
Los FOC anteriores a menudo carecen de capacidades dinámicas inherentes para la manipulación estructural.

Objetivo del estudio:

Describir un nuevo modo de enredo mecánico en estructuras extendidas.
Para sintetizar y caracterizar un marco orgánico covalente tejido en 3D (COF-500) con cintas 1D entrelazadas.
Investigar el comportamiento dinámico y la capacidad de respuesta del COF sintetizado.

Principales métodos:

Síntesis de un COF metalizado (COF-500-Cu) a través de la condensación imina de complejos Cu(PDB) 2PO2Ph2 funcionalizados con aldehído y enlaces tetratópicos ETTBA.
La destilación de COF-500-Cu para obtener el COF-500 mecánicamente interconectado.
Caracterización mediante estudios de adsorción de nitrógeno y fotoluminiscencia en estado sólido para sondear la dinámica estructural.

Principales resultados:

Síntesis exitosa de un COF metalizado poroso cristalino (COF-500-Cu) con topología pts.
La desmitificación reveló COF-500, donde las cintas cuadradas 1D se sostienen mediante un entrelazamiento mecánico, lo que permite el movimiento colectivo.
COF-500 demostró cambios dinámicos en el tamaño de los poros, estrechamiento y reapertura reversibles tras la exposición al vapor de tetrahidrofurano, manteniendo la integridad estructural.

Conclusiones:

Se ha desarrollado un nuevo marco orgánico covalente tejido en 3D (COF-500) basado en cintas 1D entrelazadas mecánicamente.
El material exhibe cambios estructurales dinámicos y modulación de poros reversible debido al entrelazamiento mecánico.
Este trabajo introduce un nuevo paradigma para el diseño de materiales sensibles a través de un entrelazamiento mecánico controlado.

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