化学所刘云圻院士在二维COF基板材料制备方面取得重要进展

有机构建陶瓷在风能、催化、存储等领域展现了巨大的广泛应用前景，受到广泛非议。不同于传统的有机聚合物陶瓷，有机构建陶瓷不结晶、不融化，根本无法机械加工成很低质量的塑料。

在中国科学院所先于B专项和国家自然科学基金委的倡议下，矿物学研究所有机固体院所重点实验室陈建毅研究中心和刘云圻院所士开展了二维有机构建塑料陶瓷的可控零部件及规模化很低纯度策略研究，并拿下了两部研究进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2887；Adv. Mater. 2021, 33, 2007741；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 17440；Angew. Chem. Int. Ed. 2022,134,e202113067。

最有约，该课题组科研人员提出了一种微粒游离塑料转化工具，在矿物学凝胶沉积系统（CVD）中，通过对苯二甲醛（TPA）蒸汽与1,3,6,8-四-(对烷基苯基)-芘（PyTTA）塑料之之间的矿物学质子化，在地板、硅片、铜箔以及很低定向可取代石墨等薄膜上很低纯度了很低质量的二维PyTTA-TPA 共价键有机构建（COF）塑料。研究见到导入的气态水矿物学键可以嵌入到前驱体塑料内，发生变化矿物学键之间的洛伦兹布罗相互作用，有利于前驱体矿物学键移动、滑动，从而为获得结构上确切的二维共价键有机构建结构上提供了条件。转化掩模技术，该工具可以实现COF塑料的图案化生长，与现在的硅机械加工陶瓷相适配，并且该工具具备一定的普适性。该工具很低纯度的PyTTA-TPA COF塑料为p型式半导体，量值大约为8.40 × 10–6 S/cm，零部件成场效应二极体，器件开关比为105，的电子迁移率为1.89×10–3 cm2 V–1 s–1，相对报道的其它希夫碱结构上的COF陶瓷，提很低了有约三个数量级。由于该类COF塑料具备大量的边界和氧活性位点，作为电催化析出氢质子化（HER）催化剂，也展现出很低效的催化活性。

图1 (A) 矿物学凝胶游离转化法很低纯度PyTTA-TPA COF塑料图表；(B) PyTTA-TPA COF的结构上图表；(C) PyTTA-TPA COF塑料的观点模拟和实验GIWAXS谱图；(D) PyTTA-TPA COF塑料的TEM截图。

相关工作发表在Nat. Commun. 2022, 13, 1411上，文章第一所写为博士生刘明辉，点对点所写为陈建毅研究中心和刘云圻院所士。

来源：矿物学所

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