Page 25 - 《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 ·1873·

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原 HAuCl 4 中的 Au ，从而将 Au NPs(平均直径 5 nm) 有 Pt [40] 、Cd [41] 、MnO 2 [42] 、Fe 3O 4 [43] 、Co、Co xNi y
引入 COFs 孔中。TpPa-1 也被用于从 Pd(OAc) 2 溶 (OH) 2(x=0~4，y=0~4) [44] 、Pd [45] 等 NPs 的 COFs 也已
液中，以类似的方式负载含 Pd 的 NPs [39] 。其他含 见报道。

图 6 COFs 中亚胺键的不对称氢磷酸化转化 [34]
Fig. 6 Asymmetric hydrophosphorylation of imine bond in COFs [34]

聚合物和离子液体等长链材料也已被负载到 用框架中具有各种杂原子的 COFs 作为热解原料，
COFs 材料的孔隙中。例如，XIN 等 [46] 首次将离子 该 COFs 原料经过高温热解后就可以得到应用范围
液体 1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺与 广泛的功能材料。含有金属的 COFs 通过高温热解
COFs 前驱体混合并加热至 90 ℃，从而制备了负载 后，可以得到固定在碳框架中的金属/金属氧化物，
离子液体的 COFs 材料[Emim][Tf 2 N]@COF-320。 而这些材料在多相催化、电池、传感器和环境修复
PXRD、DSC 及 N 2 吸附-脱附表征结果表明，离子液 等方面有着广泛的应用 [49] 。文献已报道了含有 Co、
体的负载没有改变 COFs 材料的晶体结构；在 Fe、Ru、Pd 和其他一些金属离子在内的 COFs 衍生
–160~190 ℃之间，[Emim][Tf 2 N]@COF-320 都没有 热解材料 [50] 。将杂原子掺杂到碳片中，是 COFs 热
发生相转变。而且，在掺杂过程中，当离子液体的 解的另一个目标。N 是 COFs 衍生碳材料制备过程
体积占到 COFs 体积的 25%时，掺杂后的 COFs 材 中最常用的掺杂原子，与 MOFs 类似，此类材料在
料的微孔性质也没有发生改变。还有报道 [47] 将 COFs 电化学和环境修复方面有着广泛的应用。其他掺杂
材料和聚合物进行混合，然后通过连续的溶剂蒸发， 原子包括 B、S、Si、O、B/N、B/S 和 B/O 等。
合成了 COFs/聚合物杂化膜，如 COFs-聚苯并咪唑 2 COFs 在环境修复中的应用
杂化膜。CHEN 等 [48] 利用真空浸渍和原位聚合的方
法，将 N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺引入 COFs 孔中。 COFs 材料作为一种新型的多孔材料，在环境修
随后，将季铵化的 COFs 浸渍到溴代聚苯醚中，从 复领域显示出较大的潜力。主要包括吸附、过滤、
而构建了新型的阴离子杂化膜。 分离以及催化等。如水处理过程中对金属离子的吸
1.2.4 .2 COFs 热解材料 附、过滤，对农药或医药领域的有机污染物的吸附，
与金属有机框架化合物（MOFs）一样，COFs 对 CO 2 的吸附，以及在清洁和绿色能源转换方面的
可以通过高温热解转化为多孔的含碳材料。可以选 催化、降解等。