共價有機(jī)框架材料（簡稱COFs）是一種新型的有機(jī)材料，由共價鍵連接的有機(jī)分子構(gòu)成，具有高度的結(jié)晶性、可調(diào)性和多樣性。其結(jié)構(gòu)類似于無機(jī)晶體，由共價鍵連接的有機(jī)分子構(gòu)成，形成三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。COFs的結(jié)構(gòu)可以通過有機(jī)合成方法進(jìn)行設(shè)計和調(diào)控，可以實現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)和功能。
共價有機(jī)框架材料的性能特點：
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(jī)官能團(tuán)的長度影響，有機(jī)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(jī)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(jī)框架材料材料可變的金屬中心及有機(jī)配體導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)與功能的多樣性。有機(jī)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(jī)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(jìn)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(dá)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(jìn)行配位，從而使有機(jī)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(jī)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(jìn)行。
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