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共價(jià)有機(jī)框架材料（COFs）自2005年首次報(bào)道以來(lái)，已發(fā)展成為一個(gè)橫跨多學(xué)科的研究方向，在多相催化、氣體儲(chǔ)存與分離、儲(chǔ)能以及光電等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。COFs的連接單元多為動(dòng)態(tài)鍵（硼酸酯鍵、亞胺鍵等），因此長(zhǎng)期以來(lái)COFs材料存在“結(jié)晶性”和“穩(wěn)定性”難以兼得問(wèn)題。尤其是以亞胺鍵為連接單元的COFs，雖然種類繁多且結(jié)晶性好，但亞胺鍵在酸性條件下的穩(wěn)定性差，極大地限制了其應(yīng)用拓展。解決以上問(wèn)題通常采用后合成改性的思路，高適應(yīng)性、對(duì)晶格形態(tài)破壞作用小、高效率、且易功能化的COFs動(dòng)態(tài)亞胺鍵鎖定方法顯得尤其重要。

戴李宗教授團(tuán)隊(duì)從阻燃高分子與動(dòng)態(tài)高分子交叉融合的角度，提出COFs骨架中亞胺鍵鎖定和功能化新思路。團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期聚焦多元素雜化阻燃高分子設(shè)計(jì)與應(yīng)用，將不對(duì)稱氫膦?；磻?yīng)發(fā)展成為了一種耐熱、阻燃雜化高分子制備的普適性策略。另外，團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在含動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵或亞胺鍵的聚合物合成、程控界面組裝方面也取得了系列進(jìn)展。

本研究首次采用不對(duì)稱氫膦酰化反應(yīng)解決動(dòng)態(tài)亞胺鍵COFs穩(wěn)定性差的難題，并同步實(shí)現(xiàn)COFs骨架功能化：（1）耐酸性，不對(duì)稱氫膦?；磻?yīng)改變了亞胺鍵的動(dòng)態(tài)屬性，使得可逆的亞胺鍵轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡娴摩?氨基膦酸，改性COFs在強(qiáng)酸性條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相較于原亞胺鍵COFs有質(zhì)的飛躍；（2）耐熱性，磷元素的引入有助于高溫下催化成炭形成凝聚相并阻止材料進(jìn)一步分解，改性COFs最大熱分解溫度提高了60 ℃以上；（3）質(zhì)子導(dǎo)電，引入的亞磷酸基團(tuán)還使得改性COFs具有良好的質(zhì)子傳導(dǎo)性能，在333 K相對(duì)濕度98%的條件下電導(dǎo)率達(dá)到10-3 S cm-1。

材料學(xué)院博士研究生鹿振武為論文的第一作者，材料學(xué)院戴李宗教授和袁叢輝教授為論文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目等資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c00429

參考資料：https://news.xmu.edu.cn/info/1045/53938.htm