共价有机框架(COFs)是一类具有多种用途的结晶多孔材料,通过有机构建单元的设计组装形成有序的二维(2D)和三维(3D)结构。它们独特的拓扑精确性和可调的微孔或介孔结构为材料设计提供了无与伦比的灵活性。通过选择特定的构建单元、反应位点和官能团,COFs可以被设计成具有特定的骨架、孔道和界面等特性,从而在多种应用中展现了优异的性能。

在最近的进展中,高连接3D COFs的出现尤为令人振奋,其复杂的网络结构实现了前所未有的结构复杂性、稳定性和功能性。基于此,方千荣教授课题组在综述中全面概述了高连接3D COFs的合成策略、拓扑设计原则、结构表征技术及新兴应用。并探讨了这些材料在气态吸附和分离、大分子吸附、染料去除、光催化、电催化、锂硫电池和电荷传输等前沿应用领域的潜力。通过研究这些关键领域,加深了对结构与功能之间复杂关系的理解,为未来合成新颖拓扑结构和开发高性能3D COFs提供了参考。(Chem. Soc. Rev.,2025,Doi: 10.1039/d4cs00703d)

高连接3D COFs的挑战与前景。