硼酸自缩合反应合成二维表面COF

【作者】 刘春华； 雷圣宾；

【机构】 哈尔滨工业大学微纳米技术研究中心；

【摘要】 相比通过分子间的弱相互作用力来构建纳米结构,以共价键形式合成的共价有机框架材料（COF）具有更高的稳定性而激起人们更广泛的研究兴趣[1]。偶氮苯衍生物是一类典型的光功能材料,它可逆的顺反异构特性[2]以及光致变色性,在光开关、光捕获、长期能量储存等方面有广泛的潜在应用。本文设计以4,4′-偶氮二苯硼酸为目标分子,通过三个硼酸分子间的自脱水缩合形成六元B₃O₃环（硼氧六环）合成二维COF。经过优化反应条件如浓度、反应时间及温度等,在500m L的不锈钢容器反应体系中加入约5m L水调节脱水反应过程中的化学平衡,在高定向热解石墨（HOPG）表面上制备了缺陷少、大范围、高度有序、高覆盖度的单层二维网格。利用STM技术观察到二维COF的孔径为2.0±0.1 nm,单胞参数为a=b=2.6±0.1 nm,α=60±2°。所制备的纳米级二维网格的光异构特性可使该材料用于光开关和构建光控的主客体纳米结构。更多还原