当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 聚合物骨架从无定型到结晶的转变实现共价有机骨架纳米材料的构筑及功能拓展

聚合物骨架从无定型到结晶的转变实现共价有机骨架纳米材料的构筑及功能拓展

功能化二维高分子和多孔共价聚合物骨架大分子是目前高分子合成新的生长点,其中最具代表性的材料是共价有机骨架(Covalent Organic Framework, COF),这是一类结晶性的有机多孔材料,基于可逆化学反应将功能单元以共价键的形式连接成高度有序的二维层叠层结构或特定的三维拓扑结构。COF的合成通常在溶剂热体系中进行,采用单一或混合溶剂以溶解部分单体,在高温、低压和较长反应时间下可以获得COF微晶聚集体,其间包括了聚合、结晶、组装等多个过程,因此很难在COF生长中去调控其形态、尺寸、表面性质和功能。开发均一可调的COF纳米材料,不仅是多孔有机高分子领域中一个较难解决的课题,而且也会推动COF在更多领域的应用探索。


复旦大学高分子科学系的郭佳副教授(点击查看介绍)团队基于形成亚胺键的可逆反应,提出了通过动态共价键诱导聚甲亚胺网络的分子结构重排,实现从无定型网络结构转变为结晶的COF结构;因此可以从可调控的聚甲亚胺复合微球出发,来获得形态尺寸均一的亚胺键连接的COF纳米材料。采用了模板诱导的沉淀聚合方法,制备了以四氧化三铁纳米簇为核、无定型聚甲亚胺为壳的复合微球,其中的壳层尺寸可在20~100nm范围内调控,将复合微球通过溶剂热处理后可以使壳层转变为结晶的COF,并且微球结构、形态和尺寸在转变中没有变化。由于形成了高度有序的COF壳层,微球整体的比表面积可以从结晶前的255 m2/g提高到1346 m2/g,并通过表面修饰PEG来获得较好的水溶液分散性。该方法不仅提高了制备的可控性,而且可将COF与其他功能材料复合来拓展应用。在进一步的研究中,发现了当提高COF层间的π-π相互作用时,不仅可以增强在可见光及近红外光区的吸收,而且在785 nm的激光辐照下,实现了COF纳米材料的光热转换,计算得到的转换效率达到21.5%,而聚甲亚胺复合微球的光热效应却弱很多。这结果有力证明了COF纳米材料有潜力作为优秀的有机光敏剂应用于光热治疗中。


这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,文章的第一作者是复旦大学博士研究生谭晶


该论文作者为:Jing Tan, Supawadee Namuangruk, Weifu Kong, Nawee Kungwan, Jia Guo*, Changchun Wang

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Manipulation of Amorphous-to-Crystalline Transformation: Towards the Construction of Covalent Organic Framework Hybrid Microspheres with NIR Photothermal Conversion Ability.

Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13979-13984, DOI: 10.1002/anie.201606155


导师介绍

郭佳

http://www.x-mol.com/university/faculty/37843


X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

英语语言编辑翻译加编辑
开学季购书享好礼新
有奖问卷征集新
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
上海交大
北京大学
西湖大学
多次发布---上海中医药
中科大
杜克大学
复旦大学
中科大
新加坡
南科大
ACS材料视界
down
wechat
bug