چارچوب‌های آلی کووالانسی سه‌بعدی با توپولوژی‌های pto و mhq-z

دانلود مقاله شیمی چارچوب‌های آلی کووالانسی سه‌بعدی با توپولوژی‌های pto و mhq-z مبتنی بر لینکرهای سه‌گانه و تتراتاپیک که به صورت PDF و فول تکست می باشد. Three-dimensional covalent organic frameworks with pto and mhq-z topologies based on Tri- and tetratopic linkers، چارچوب‌های آلی کووالانسی سه‌بعدی (COFs) دارای سطح بالاتر، کانال‌های منافذ فراوان‌تر و چگالی کمتر در مقایسه با همتایان دو بعدی خود هستند که توسعه COF‌های سه‌بعدی را از نقطه‌نظر اساسی و عملی جالب می‌کند.

با این حال، ساخت COF سه بعدی بسیار کریستالی همچنان چالش برانگیز است. در عین حال، انتخاب توپولوژی ها در COF های سه بعدی به دلیل مشکل تبلور، عدم در دسترس بودن بلوک های ساختمانی مناسب با واکنش پذیری و تقارن مناسب، و مشکلات در تعیین ساختار کریستالی محدود شده است.

Abstract: Three-dimensional (3D) covalent organic frameworks (COFs) possess higher surface areas, more abundant pore channels, and lower density compared to their two-dimensional counterparts which makes the development of 3D COFs interesting from a fundamental and practical point of view. However, the construction of highly crystalline 3D COF remains challenging. At the same time, the choice of topologies in 3D COFs is limited by the crystallization problem, the lack of availability of suitable building blocks with appropriate reactivity and symmetries, and the difficulties in crystalline structure determination. Herein, we report two highly crystalline 3D COFs with pto and mhq-z topologies designed by rationally selecting rectangular-planar and trigonal-planar building blocks with appropriate conformational strains. The pto 3D COFs show a large pore size of 46 Å with an extremely low calculated density. The mhq-z net topology is solely constructed from totally face-enclosed organic polyhedra displaying a precise uniform micropore size of 1.0 nm. The 3D COFs show a high CO2 adsorption capacity at room temperature and can potentially serve as promising carbon capture adsorbents. This work expands the choice of accessible 3D COF topologies, enriching the structural versatility of COFs.