南开大学张振杰Nat. Protoc.：熔融合成法制备二维COFs

主要观点总结

本文介绍了一种基于熔融聚合原理的熔融合成法，成功实现了多种键型的共价有机框架材料（COFs）制备。该方法克服了传统溶剂热法合成的缺点，为COFs材料的大规模合成铺平了道路，具有巨大的工业应用潜力。所制备的COFs作为吸附剂，在工业气体分离纯化和污水处理方面展现出优异的性能。

关键观点总结

关键观点1: 熔融合成法的优点

1. 克服了传统溶剂热法需要高沸点、有机溶剂和高温高压条件的限制；2. 实现了COFs材料的大规模合成；3. 制备的COFs具有更高的结晶性和比表面积；4. 该方法具有巨大的工业应用潜力。

关键观点2: 熔融合成法的应用

1. 在工业气体吸附分离和污水处理等领域有广泛应用；2. 制备的NKCOF-12在油水分离领域表现出超高的分离性能；3. 首次使用COFs从三组分C2混气中一步实现聚合级C2H4的纯化。

关键观点3: 研究团队介绍

张振杰教授团队在COFs材料的研究领域取得了重要成果，共发表论文160余篇，包括在自然系列杂志、化学顶级期刊等发表多篇论文。团队获得了多项专利和奖项，课题组主页提供了更多详细信息。

文章预览

共价有机框架材料（COFs）是由有机小分子单体通过共价键连接形成的一维、二维或三维晶态多孔聚合物。由于其具有高的孔隙率、易功能化修饰、高化学稳定性和结构容易解析等优点，COFs作为一种理想的吸附剂材料被广泛的应用在气相和液相分离相关领域。然而，目前COFs的合成主要集中在溶剂热合成策略，其需要密封在Pyrex管中，在特殊催化剂和复杂的混合有机溶剂辅助下进行。该过程既耗时又不环保，且难以进行合成体系的放大制备和COFs的成型再加工，严重限制了COFs材料的实际应用。因此开发操作简单的、合成绿色的、适合COFs大规模生产的新合成方法是非常必要的（图1）。 图1. 传统溶剂热法（a）与熔融合成法（b）的对比 基于此， 南开大学 化学学院 张振杰 教授课题组创新性地提出了一种 基于熔融聚合原理的熔融（助熔）合成法 （ZL 202111 ………………………………