环糊精修饰共价有机框架的合成及应用研究

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作者 杨萌 葛淑凡 +3 位作者 张妍 张荣月 李楠 乔娟 《化工新型材料》 北大核心 2025年第10期65-70,77,共7页

共价有机框架(COFs)的可功能化、高比表面积和可调节的孔径使其具有了各种各样的应用。环糊精起到的包合作用使其在医药业、食品业、药物分析上都有广泛的使用。将上述两种物质合成的材料即环糊精修饰共价有机框架(CD-COFs)进行总结概括... 共价有机框架(COFs)的可功能化、高比表面积和可调节的孔径使其具有了各种各样的应用。环糊精起到的包合作用使其在医药业、食品业、药物分析上都有广泛的使用。将上述两种物质合成的材料即环糊精修饰共价有机框架(CD-COFs)进行总结概括,综述了CD-COFs的合成制备方法,包括“Click”反应、席夫碱反应、中和反应等。CD-COFs作为一种多功能的多孔材料,在气体吸附、药物传递、荧光传感和分离分析等领域得到了独特的探索和应用。 展开更多

关键词 共价有机材料 环糊精 合成 环糊精修饰共价有机框架的应用

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环糊精金属有机框架材料的合成及其药物应用的研究进展

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作者 张妍 杨萌 +3 位作者 葛淑凡 张荣月 王敏 乔娟 《应用化工》 北大核心 2025年第9期2481-2486,共6页

系统介绍了环糊精金属有机框架材料(CD-MOFs)的7种主要合成方法,深入探讨了其独特的结构特性及在手性识别中的优势。相比传统手性分离材料,CD-MOFs能够有效提高手性分离效率,克服了传统材料分离能力有限、选择性差等问题。此外,还总结了... 系统介绍了环糊精金属有机框架材料(CD-MOFs)的7种主要合成方法,深入探讨了其独特的结构特性及在手性识别中的优势。相比传统手性分离材料,CD-MOFs能够有效提高手性分离效率,克服了传统材料分离能力有限、选择性差等问题。此外,还总结了CD-MOFs在药物递送、手性分离等领域的研究进展,讨论了其作为多功能材料在生物医药领域中的广泛应用潜力。展望了CD-MOFs材料在手性药物分离领域的前景,为手性药物的分离分析和生物医药领域的发展提供新研究思路。 展开更多

关键词 环糊精金属有机框架 合成方法 药物应用

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共价有机框架材料光催化产双氧水的应用进展

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作者 巩舜忠 刘空 +3 位作者 年恩赐 杨烨鹏 陶娆 鞠海东 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期39-43,49,共6页

有机半导体光催化剂如共轭聚合物、g-C_(3)N_(4)及其衍生物、共价有机框架(COFs)等已逐步开发用于光催化产双氧水(H_(2)O_(2))。因其高孔隙率、稳定性和可调控的电子结构,在光催化产H_(2)O_(2)领域展现出巨大潜力。综述了光催化产双氧... 有机半导体光催化剂如共轭聚合物、g-C_(3)N_(4)及其衍生物、共价有机框架(COFs)等已逐步开发用于光催化产双氧水(H_(2)O_(2))。因其高孔隙率、稳定性和可调控的电子结构,在光催化产H_(2)O_(2)领域展现出巨大潜力。综述了光催化产双氧水的原理、COFs有机催化剂的结构设计和COFs在光催化产双氧水方面的应用。最后,展望了COFs光催化产双氧水存在的问题与发展方向。 展开更多

关键词 共价有机框架材料 光催化应用 产双氧水

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高稳定磺酸化三维共价有机框架材料的设计构筑及其对U(Ⅵ)的吸附 被引量：2

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作者 刘思妍 赵玉宝 +1 位作者 石伟群 袁立永 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期246-257,I0003,共13页

从废水中分离回收U(Ⅵ)对放射性环境治理以及核工业发展具有重要意义。随着共价有机框架材料(COFs)的不断发展,越来越多的COFs材料被用于放射性核素的吸附分离。然而对于三维共价有机框架材料(3D-COFs)而言,由于分子构筑单元及拓扑连接... 从废水中分离回收U(Ⅵ)对放射性环境治理以及核工业发展具有重要意义。随着共价有机框架材料(COFs)的不断发展,越来越多的COFs材料被用于放射性核素的吸附分离。然而对于三维共价有机框架材料(3D-COFs)而言,由于分子构筑单元及拓扑连接方式有限,使得其在性能和应用上受到诸多限制。本工作运用键转化与后接枝相结合的方法,制备一种基于胺键的磺酸功能化3D-COF材料(COF-320-H_(2)SO_(3))用于水溶液中U(Ⅵ)的吸附去除。通过多种表征手段对其结构和性质进行了表征,并系统研究了COF-320-H_(2)SO_(3)对U(Ⅵ)的吸附行为。研究结果表明:亚胺键向胺键的转化显著提升了COFs材料的化学稳定性,同时具有亲水性和强配位能力的磺酸基的引入使材料对U(Ⅵ)吸附能力明显增强,即使在3 mol/L的HNO3条件下,对U(Ⅵ)的吸附容量仍保持在40 mg/g以上。本工作进一步展示了COFs材料特别是3D-COFs材料在分离放射性金属离子方面所展现的潜在应用价值。 展开更多

关键词 三维共价有机框架材料 合成后修饰 键转化 吸附 U(Ⅵ)

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共价有机框架材料在钠金属电池负极保护中的进展

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作者 李昭能 庄容 +2 位作者 许玮航 班渺寒 徐飞 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期356-368,共13页

钠金属电池是一种利用钠金属作为负极的二次电池,具有钠资源丰富、能量密度高和安全性高等优势,成为一种新型电池技术正在飞速发展。然而,钠金属电池负极也面临着不可控的钠枝晶生长、“死钠”的产生、电解液-电极中间相不稳定等挑战,... 钠金属电池是一种利用钠金属作为负极的二次电池,具有钠资源丰富、能量密度高和安全性高等优势,成为一种新型电池技术正在飞速发展。然而,钠金属电池负极也面临着不可控的钠枝晶生长、“死钠”的产生、电解液-电极中间相不稳定等挑战,制约了钠金属电池性能的发挥。为了解决这些问题,开发稳定钠金属沉积/剥离界面层引起了研究者的关注。其中,共价有机框架(COFs)材料作为一类由共价键连接的晶态多孔材料,因其可调的孔道结构、高比表面积和可修饰的骨架,在隔膜修饰、准固态电解质构筑以及钠负极界面层设计等钠金属负极保护方面已初步显示出巨大潜能。本文综述了近年来COFs在钠金属电池负极保护中的研究进展,展望了未来存在的挑战与应用前景,为新型COFs材料的设计、功能开发以及器件制备提供了新思路。 展开更多

关键词 共价有机框架 钠金属电池 钠负极 钠枝晶 修饰层

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手性共价有机框架的合成及应用研究进展 被引量：1

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作者 郑旺 赵冰 +3 位作者 阚伟 王丽艳 孙立 王秀文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期41-46,共6页

共价有机框架(COFs)是由多齿有机单元通过共价键连接而成的一类新兴的多孔晶体材料。由于COFs材料具有较大的比表面积、较好的结构和化学稳定性等特征,在许多领域表现出优异的应用前景。随着手性科学的不断发展,手性COFs材料应运而生,... 共价有机框架(COFs)是由多齿有机单元通过共价键连接而成的一类新兴的多孔晶体材料。由于COFs材料具有较大的比表面积、较好的结构和化学稳定性等特征,在许多领域表现出优异的应用前景。随着手性科学的不断发展,手性COFs材料应运而生,其结构类型的设计、开发及应用备受研究者们关注。鉴于此,介绍了近年来手性COFs材料的合成策略和合成方法的研究进展,包括后修饰策略、自下而上策略和手性诱导策略,以及基于不同策略设计得到的手性COFs材料结构的类型。此外,简要介绍了手性COFs材料在手性拆分、不对称催化与色谱分析等领域的应用。 展开更多

关键词 共价有机框架 手性 合成策略 结构特征 应用

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疏水型共价有机框架的合成及应用研究进展 被引量：1

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作者 李秋爽 赵冰 +2 位作者 阚伟 王丽艳 王秀文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期14-19,共6页

共价有机框架(COFs)是一种新兴的晶体多孔聚合物,因其组成多样化、孔径可调、高稳定性等优点已在很多领域表现出优异的应用前景。随着疏水材料的不断发展,疏水型COFs材料备受关注,其结构类型的设计、开发及应用研究已有相关报道。鉴于此... 共价有机框架(COFs)是一种新兴的晶体多孔聚合物,因其组成多样化、孔径可调、高稳定性等优点已在很多领域表现出优异的应用前景。随着疏水材料的不断发展,疏水型COFs材料备受关注,其结构类型的设计、开发及应用研究已有相关报道。鉴于此,从C(主要包括含氟类、长链烷烃类及其他芳香烃类疏水型COFs材料)及合成策略方面综述了近年来疏水型共价有机框架相关研究进展。此外,简要介绍了疏水型COFs材料在油水分离、固相微萃取与吸附领域的应用。 展开更多

关键词 共价有机框架 疏水型 分类 合成策略 应用

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磁性共价有机框架复合材料的构建及环境修复应用

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作者 杨羽航 王献 《绿色科技》 2023年第16期262-267,共6页

磁性共价有机框架(MCOFs)复合材料是一类新颖的功能材料。既有磁性材料的强磁性利于分离回收的特点,又有COFs比表面积大、孔隙率高、分子结构精确和孔径可调等特点,近年来受到广泛关注。综述了近年MCOFs复合材料的相关文献,基于MCOFs的... 磁性共价有机框架(MCOFs)复合材料是一类新颖的功能材料。既有磁性材料的强磁性利于分离回收的特点,又有COFs比表面积大、孔隙率高、分子结构精确和孔径可调等特点,近年来受到广泛关注。综述了近年MCOFs复合材料的相关文献,基于MCOFs的分类、制备方法以及环境修复应用的研究进展,提出了开发环境友好的合成方法,合成更多种类的MCOFs,拓宽MCOFs的应用范围的未来发展方向。 展开更多

关键词 磁性纳米颗粒 共价有机框架 磁性共价有机框架复合材料 环境应用

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共价有机框架液体分离膜的研究进展 被引量：1

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作者 朱军勇 陈田田 +1 位作者 韩双乔 张亚涛 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期13-23,51,共12页

传统聚合物膜由于受到渗透通量与选择性的权衡关系的制约,严重阻碍了其在液体分离领域的进一步发展和应用。共价有机框架(covalent organic framework,COF)作为一类新兴的结晶多孔材料,在开发具有快速分子/离子传输和精准筛分领域具有... 传统聚合物膜由于受到渗透通量与选择性的权衡关系的制约,严重阻碍了其在液体分离领域的进一步发展和应用。共价有机框架(covalent organic framework,COF)作为一类新兴的结晶多孔材料,在开发具有快速分子/离子传输和精准筛分领域具有很大的前景。从COF膜结构和表面理化性质出发,讨论了COF的孔径、稳定性、亲疏水性以及表面电荷对COF膜结构与性能的影响,并阐述了这些性质在膜分离过程中的重要作用,同时深入探讨了COF膜结构与功能之间的内在联系;简述了调控COF特性以优化膜性能的方法,主要包括筛选/预先设计单体合成COF膜和对COF膜进行合成后修饰的策略。此外,重点介绍了多种先进COF膜的制备策略:共混、原位生长、真空辅助过滤和界面聚合等,并且综述了COF膜在海水淡化、污水处理、有机溶剂纳滤和渗透能量转换等领域的最新研究进展。最后,从膜材料的制备与商业化需求等方面,指出了当前COF膜所面临的挑战、机遇和未来发展趋势,为新型功能性COF膜的“按需设计”提供了一定启示,并为COF膜在液体分离领域的发展和应用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 共价有机框架膜 液体分离 界面聚合 制备与应用

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二维共价有机框架材料光催化和 电催化研究进展 被引量：5

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作者 赵冬冬 王冰 +4 位作者 崇玉亮 赵云强 张俊杰 全文选 庄金亮 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期58-75,共18页

二维共价有机框架(2D COFs)具有高比表面积、孔隙可调、易于功能化和高度分散的催化活性位点等特点,有利于底物与催化活性位点接触,是理想异相催化剂,被广泛应用于光催化和电催化领域。本文从COFs结构和功能化设计策略出发,介绍2D COFs... 二维共价有机框架(2D COFs)具有高比表面积、孔隙可调、易于功能化和高度分散的催化活性位点等特点,有利于底物与催化活性位点接触,是理想异相催化剂,被广泛应用于光催化和电催化领域。本文从COFs结构和功能化设计策略出发,介绍2D COFs的合成方法,包括溶剂热合成法、离子热合成法、机械化学合成法、微波合成法、声化学合成法、室温合成法和界面合成法。详细介绍2D COFs催化剂在光催化和电催化领域的研究进展,包括析氢反应、析氧反应、氧还原反应、二氧化碳还原反应和光/电催化有机转化。最后,总结2D COFs在光催化和电催化领域面临的挑战,如有机配体成本高、难以工业化、使用牺牲剂等,并提出将光电有机合成与析氢反应或析氧反应的协同串联反应策略解决使用牺牲剂的问题。 展开更多

关键词 二维共价有机框架 光催化 电催化 后修饰 缩聚反应

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共价有机框架材料研究进展 被引量：3

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作者 余杰皓 刘峙嵘 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2019年第5期337-346,共10页

共价有机框架(COF)材料是通过自下而上方法合成的结晶多孔聚合物,其共价键连接的分子构建单元可在二级和三级结构上实现预先设计,能够合成高度有序的刚性多孔结构,并能够微调其化学和物理性质。这种材料在气体储存、分离、传感、电化学... 共价有机框架(COF)材料是通过自下而上方法合成的结晶多孔聚合物,其共价键连接的分子构建单元可在二级和三级结构上实现预先设计,能够合成高度有序的刚性多孔结构,并能够微调其化学和物理性质。这种材料在气体储存、分离、传感、电化学能量存储、光电子学、催化和放射性元素吸附治理等领域都有可观应用前景。概述了共价有机框架材料的结构,讨论了不同合成方法的结晶度、成膜条件,并展望了其未来的发展前景。 展开更多

关键词 共价有机框架材料 结构 合成 应用 进展

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共价有机框架材料研究进展 被引量：20

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作者 李路路 刘帅 +4 位作者 章琴 胡南滔 魏良明 杨志 魏浩 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1960-1977,共18页

共价有机框架材料是一类具有周期性和结晶性的有机多孔聚合物。共价有机框架材料由轻质元素通过共价键连接,拥有较低的密度、高的热稳定性以及固有的多孔性,在气体吸附、非均相催化、能量存储等研究领域有着广泛的应用潜力,引起了科学... 共价有机框架材料是一类具有周期性和结晶性的有机多孔聚合物。共价有机框架材料由轻质元素通过共价键连接,拥有较低的密度、高的热稳定性以及固有的多孔性,在气体吸附、非均相催化、能量存储等研究领域有着广泛的应用潜力,引起了科学界强烈的研究兴趣。本文主要综述了近年来共价有机框架材料的最新研究进展,包括其结构设计、合成、纯化、表征以及在气体吸附,催化及光电等方面的应用,并对共价有机框架材料未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 共价有机框架 多孔材料 结构设计 合成 应用

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多级孔COFs材料的设计、合成及应用 被引量：1

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作者 边宇 张百超 郑红 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4866-4883,共18页

共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)是一类通过共价键连接有机构筑单元设计组装而成的具有周期性二维(2D)或三维(3D)网状结构的多孔有机聚合物,具有高比表面积、低密度、高度有序的周期性结构和易于功能化等特点。与单一孔... 共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)是一类通过共价键连接有机构筑单元设计组装而成的具有周期性二维(2D)或三维(3D)网状结构的多孔有机聚合物,具有高比表面积、低密度、高度有序的周期性结构和易于功能化等特点。与单一孔COFs相比,多级孔COFs具有分级的孔道结构、不同的孔环境、极易接近的活性位、优异的传质和扩散性能,在气体分离和储存、环境治理、光电、生物医药、催化等领域具有更为广阔的应用前景。但由于多级孔COFs合成条件苛刻,其结构多样性仍然十分有限。本文从反应类型、设计策略、合成方法、功能化修饰、应用领域等方面系统地综述了多级孔COFs的研究进展,提出开发更多的单体、键合类型、拓扑结构,拓展更多的修饰手段,充分发挥多级孔结构优势的发展趋势。未来通过不断探索与研究,一定能开发出更多具有新的拓扑结构、不断提高的性能及更多新的应用的多级孔COFs材料,实现多级孔COFs快速、高效、低成本的加工成型,使其在能源、生物、环境、催化等领域发挥出不可替代的作用。 展开更多

关键词 共价有机框架 多级孔 结构设计 功能化修饰 合成方法

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