Angew：一种锚定在石墨烯上的用于增强有机污染物去除的超薄共价有机骨架

共价有机骨架(COFs)具有可调的官能团、低密度和高孔隙率等特点，在吸附领域具有很大的应用潜力。然而，其固有堆积的二维(2D)结构限制了充分利用其完整的表面进行吸附，特别是内部孔隙。构建超薄COF可以增加活性中心在污染物环境中对靶分子的暴露。

近日，维也纳大学Freddy Kleitz成功在石墨烯模板表面均匀构建了一层超薄的阴离子COF。

文章要点

1）以1,3,5-三甲酰基间苯三酚(TP)和2，5-二氨基苯磺酸钠(DB-SO3Na)为反应单体，水为溶剂，对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂，采用水热法制备了纯COF粉末（COF-SO₃Na）。进一步，为了构建具有三维多孔结构的超薄COF-SO3Na，在水热合成过程中引入GO作为模板，制备了COF/还原石墨烯氧化物(RGO)杂化气凝胶。

2）相互连接的石墨烯纳米片不仅提供了3D大孔通道，而且作为2D模板支撑COF均匀生长到约2 nm的厚度。3D石墨烯和2D超薄COF之间的协同作用可以加速传质，并提高对各种大小染料的吸附能力。

3）研究人员首次研究了COF层厚度与吸附性能的关系。与块状COF粉末相比，由于活性中心的最大暴露，阴离子超薄COF对不同粒径的阳离子有机染料具有更短的达到平衡时间和更高的吸附容量。

这项工作展示了一种绿色、简便和有效的制备超薄COF的方法，可以作为一个理想的模型，在原子水平上进一步探索这些材料的结构-性能关系，并为其应用提供有用的见解，甚至超越对有机物的吸附。

参考文献

Changxia Li, et al, Ultrathin Covalent Organic Framework Anchored on Graphene For Enhanced Organic Pollutant Removal, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206564

https://doi.org/10.1002/anie.202206564