Nature Materials ( IF 37.2 ) Pub Date : 2023-04-10 , DOI: 10.1038/s41563-023-01523-2 Chengjun Kang 1 , Zhaoqiang Zhang 1 , Shinpei Kusaka 2 , Kohei Negita 2 , Adam K Usadi 3 , David C Calabro 3 , Lisa Saunders Baugh 3 , Yuxiang Wang 1 , Xiaodong Zou 4 , Zhehao Huang 4 , Ryotaro Matsuda 2 , Dan Zhao 1
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共价有机框架 (COF) 是新兴的结晶多孔聚合物,显示出巨大的应用潜力,但缺乏气体引发的灵活性。阻转异构现象是在 1922 年通过实验发现的,但在具有无限骨架结构的晶体中很少发现。在这里,我们报告了 COF 单晶中的阻转异构现象。获得的COF阻转异构体,即COF-320和COF-320-A,具有相同的化学和互穿结构,但重复单元的空间排列不同。与刚性 COF-320 结构相反,其阻转异构体 (COF-320-A) 表现出非常规的气体吸附行为,在不同温度下的等温线中具有一个或多个吸附步骤。通过连续旋转电子衍射和原位粉末 X 射线衍射确定的单晶结构表明,这些吸附步骤源自内部孔隙膨胀,有或没有改变晶体空间群。COF-320-A 通过连续(晶体到非晶态转变)或不连续(晶体到晶体转变)或混合过渡方式扩展其内部孔隙来识别不同的气体,将 COF-320-A 与现有的软/柔性多孔材料区分开来晶体。这些发现将阻转异构现象从分子扩展到晶体,并推动 COF 进入共价连接的软多孔晶体状态,进一步推进软多孔晶体在气体吸附、分离和储存中的应用。COF-320-A 通过连续(晶体到非晶态转变)或不连续(晶体到晶体转变)或混合过渡方式扩展其内部孔隙来识别不同的气体,将 COF-320-A 与现有的软/柔性多孔材料区分开来晶体。这些发现将阻转异构现象从分子扩展到晶体,并推动 COF 进入共价连接的软多孔晶体状态,进一步推进软多孔晶体在气体吸附、分离和储存中的应用。COF-320-A 通过连续(晶体到非晶态转变)或不连续(晶体到晶体转变)或混合过渡方式扩展其内部孔隙来识别不同的气体,将 COF-320-A 与现有的软/柔性多孔材料区分开来晶体。这些发现将阻转异构现象从分子扩展到晶体,并推动 COF 进入共价连接的软多孔晶体状态,进一步推进软多孔晶体在气体吸附、分离和储存中的应用。
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