合成後のアプローチによる共性有機フレームワークの階層構造の構築
Gen Zhang, Masahiko Tsujimoto, Daniel Packwood
1RIKEN CLST-JEOL Collaboration Center , Tsurumi, Yokohama, Kanagawa 230-0045, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|January 30, 2018
まとめ
研究者らは,ダイナミック・コヴァラント化学を用いた新しいポストシンセティック・メソッドを開発し,階層的なコヴァラント有機フレームワーク (COF) を作成した. このアプローチは,高度なアプリケーションのための制御ドメイン構造と強化された材料特性を可能にします.
科学分野:
- 材料科学
- ナノテクノロジー
- 超分子化学
背景:
- 協和有機フレームワーク (COF) は,有機単位から構築された結晶の多孔性材料です.
- コントロールドメインで階層的なCOFアーキテクチャを製造することは困難です.
- 既存の方法では,複雑なCOF構造に対する簡単なアプローチが欠けている.
研究 の 目的:
- 階層的なCOFアーキテクチャのための簡単なポストシンセティックアプローチを開発する.
- COF内のドメイン構造 (均質対コアシェル空洞) を制御する.
- 階層的な設計を通じてCOFの機能性を強化する.
主な方法:
- 固体-液体界面で動的共性化学 (DCC) を利用した.
- 異なる芳香基を持つ2Dイミン結合COFを準備した.
- 異なるドメイン構造を達成するために,制御された合成後の反応運動.
- 固体NMRとTEMを用いて構造を特徴づけている.
主要な成果:
- コントロールされた均質とコアシェルの空洞ドメインを持つ階層的に構造化されたCOFを成功裏に製造した.
- 合成後のCOFは,より高い結晶性により,親相の2倍以上のBET表面積を示した.
- 精密に制御された材料の水分性とH2O蒸気吸収の同熱性.
- COFの異なる領域の分布から生じる機能的な利点が示されています.
結論:
- DCCベースのポスト合成アプローチは,階層的なCOFアーキテクチャへの簡単な経路を提供します.
- 階層的なCOFは,単相材料と比較して,表面積と調節性特性を向上させます.
- この方法は,単相材料では達成できない機能を持つCOFを設計するための新しい道を開きます.
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