Page 23 - 《精细化工》2023年第9期

第 9 期 张慧芳，等: 共价有机骨架材料的制备及在环境领域的应用 ·1871·

1.2 COFs 材料的修饰及 COFs 衍生材料 学转化等。还可以通过复合和高温热解形成 COFs
COFs 材料的修饰主要包括金属化、功能化和化 材料的衍生材料（图 4）。

图 4 COFs 材料的修饰及 COFs 衍生材料
Fig. 4 Modification of COFs materials and COF-derived materials

1.2.1 金属化 料其催化反应已被文献报道 [16] 。通常，一个金属离
各种金属氧化物已被广泛用作有效的催化剂。 子可以通过配位与多个配体结合位点结合，从而实
因此，将金属固定在固体框架中，是一种将金属用 现更强、更有效的固定和更高的稳定性 [17] 。
于非均相催化的好方法。许多文献报道了金属离子 第 2 种方法是配体结合位点在初级 COFs 框架
2+
4+
4+
2+
在 COFs 中的固定化，包括 Sr 、Ca 、Ti 、V 、 形成后，通过连接体的二次反应引入。这类连接物
2+
+
2+
2+
4+
2+
2+
2+
Mn 、Zn 、Fe 、Co 、Ni 、Cu 、Mo 、Rh 、 包括亚氨基苯酚、β-酮胺和水杨酸酰肼。螯合席夫
+
3+
2+
Pd 、Re 和 Ir 等。金属化可以通过后合成改性来 碱可以通过配位与金属牢固结合，如含—OH 的亚
实现。在某些情况下，预先金属化的连接剂也可以 胺连接的 COFs。据报道，即使在超过 350 ℃的温
用来制备金属化的 COFs。 度下，这种含—OH 的亚胺连接的 COFs 也具有很好
通过金属与 COFs 上的配体结合位点的配位， 的热稳定性 [18] 。
可以较容易地实现 COFs 合成后金属化。而这些配 第 3 种在 COFs 框架上引入固定金属的配体结
位点通过不同的方式引入到 COFs 骨架上。首先， 合位点的方法，是由具有预先整合了配位功能的单
配位点可以在 COFs 的合成过程中通过形成新的连 体进行 COFs 材料的合成。四齿卟啉、酞菁、三齿
接键而引入，例如亚胺连接的 COFs，其配体结合位 脱氢苯胺和双齿儿茶素，都是这类前体的突出例子。
点是在 COFs 形成过程中通过提供氮原子上的孤对 其中，天然化合物卟啉（TAPP）是最广泛用于合成
电子而形成的。这些配体可以结合多种金属离子， 具有配体功能的 COFs 材料的连接物。它们作为仿
2+
2+
2+
2+
包括 Pd 、Fe 、Co 和 Ni 。负载金属的 COFs 材 生催化剂已被广泛研究。绝大多数金属离子可以连