共價有機框架材料有何特征使你如此重視

 
　　共價有機框架材料這類材料是由有機小分子結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵的鏈接方式形成二維平面或者三維立體的網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)。二維COFs具有周期性排列的結(jié)構(gòu)單元,并且是由輕元素原子（主要是C、H、O、N）構(gòu)成的結(jié)晶性有機多孔聚合物，因而具有低密度，高穩(wěn)定性，規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)以及高比表面積等一系列優(yōu)點，使其在諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。報告將從二維COF材料的單體設(shè)計、反應(yīng)條件優(yōu)化、骨架結(jié)構(gòu)調(diào)整、后修飾功能化等多個方面介紹COF領(lǐng)域的醉新研究進展。這類材料有很優(yōu)異的特性，骨架之間有很強的共價作用力。同時，由于這類材料只有輕質(zhì)元素組成，因此有較低的重量密度。
　　共價有機框架材料的特征：
　　1、多孔性及大的比表面積
　　孔隙是指除去客體分子后留下的多孔材料的空間。多孔性是材料應(yīng)用于催化、氣體吸附與分離的重要性質(zhì)。材料的孔徑大小直接受有機官能團的長度影響，有機配體越長，除去客體分子后材料的孔徑越大。
　　比表面積是評價多孔材料催化性能、吸附能力的另一重要指標(biāo)，因此人們不斷改變有機框架材料材料金屬中心和連接臂的主要目的之一就是使材料具有更大的比表面積。
　　2、結(jié)構(gòu)與功能多樣性
　　有機框架材料材料可變的金屬中心及有機配體導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)與功能的多樣性。有機框架材料材料金屬中心的選擇幾乎覆蓋了所有金屬，包括主族元素、過渡元素、鑭系金屬等，其中應(yīng)用較多的為Zn、Cu、Fe等。不同金屬的價態(tài)、配位能力不同也導(dǎo)致了不同材料的出現(xiàn)。而對于有機配體的選擇，則從早易坍塌的含氮雜環(huán)類配體過渡到了穩(wěn)定性好的羧酸類配體。
　　3、不飽和的金屬位點
　　由于二甲基甲酰胺（DMF）、水、乙醇等小溶劑分子的存在，未飽和的金屬中心與其進行結(jié)合來滿足配位需求，經(jīng)過加熱或真空處理后可以去除這些溶劑分子，從而使不飽和金屬位點暴露。這些暴露的不飽和金屬位點可以通過與NH3、H2S、CO2等氣體配位而達到氣體吸附和分離的作用，也可以與帶有氨基或羧基的物質(zhì)進行配位，從而使有機框架材料材料作為藥物載體或肽段分離的有效工具;此外，含有不飽和金屬位點的有機框架材料材料亦可作為催化反應(yīng)的催化劑加速反應(yīng)的進行。