Una plataforma de red orgánica covalente tridimensional mesoporosa y estable como plataforma funcional versátil

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Química

Sus antecedentes:

• La funcionalización de redes orgánicas covalentes (COFs) manteniendo la cristalinidad y la porosidad es un desafío.
• Los métodos existentes a menudo comprometen la integridad estructural de los COFs.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma de COF 3D mesoporosa y estable para incorporar diversas funcionalidades.
• Demostrar un método para crear COFs funcionalizados con orden estructural y porosidad conservados.

Principales métodos:

• Se sintetizó un COF 3D mesoporoso y estable, JUC-685, con alta área superficial y poros grandes.
• Se empleó una estrategia de intercambio de enlaces asistido por disolvente (SALE) para introducir grupos funcionales como azobenceno y carbazol.
• Se generó una serie isorreticular de COFs funcionalizados (JUC-686 a JUC-689).

Principales resultados:

• JUC-685 exhibe un área superficial de 2188 m² g⁻¹ y un tamaño de poro de 3,20 nm.
• El derivado funcionalizado con azobenceno, JUC-686, conserva una alta área superficial (2131 m² g⁻¹) y mesoporosidad (3,09 nm).
• JUC-686 demuestra una modulación significativa inducida por la luz de la capacidad de adsorción de CO2 (cambio del 60,4%), la más alta reportada para materiales porosos funcionalizados con azobenceno.

Conclusiones:

• Se estableció una plataforma general para la síntesis de COFs altamente cristalinos con funcionalidad de pared de poro.
• La metodología desarrollada desacopla la funcionalidad del orden estructural en los COFs.
• Abre nuevas vías para la adsorción inteligente, la catálisis y otras aplicaciones utilizando COFs funcionalizados.