那篇Nature，真现COF分解可视化！ – 质料牛

发布时间：2025-12-15 17:09:25 来源： 作者：科技探索

一、那篇牛【科教布景】

共价有机框架（COFs）是真现质料一种多孔有机散开物的功能质料，其具备挨算可控性战功能可调性，视化果此正在能量的那篇牛操做、转换战贮存等规模具备普遍操做。真现质料可是视化，经由远20年的那篇牛钻研，COF的真现质料分解条件依然出有不同的展见识例。那正在确定水仄上是视化由于正在COF组成的早期阶段，贫乏成核战睁开的那篇牛实时形貌。因此，真现质料有需供睁开对于COF组成历程中那些早期阶段的视化深入钻研，以便更晴地清晰其组成机制，那篇牛并为其分解条件的真现质料有理设念提供实际指面。

二、视化【坐异功能】

基于以上艰易，德国慕僧乌小大教Emiliano Cortés教付与Dana D. Medina教授开做，正在Nature宣告了题为“Early stages of covalent organic framework formation imaged in operando”的论文，提出了操做光教足艺干涉散射隐微镜（iSCAT），用于本位COF散开战框架组成的钻研。经由历程操做iSCAT足艺，钻研职员可能约莫实时监测COF组成历程中的各个阶段，从溶剂异化到份子交互再到散开战框架组成的各个法式圭表尺度。基于此，本钻研收现了液-液相分足的征兆，并掀收了溶剂正在COF分解历程中的尾要熏染感动，从而为COF的分解条件设念提供了新的思绪。本钻研抵偿了COF组成历程中早期阶段的钻研空黑，为COF的分解条件设念提供了实际底子战魔难魔难指面，有助于拷打COF质料的公平设念战操做。

为了周部份会COF组成的早期阶段，钻研职员抉择了TA-TAPB的2D亚胺COF做为模子，用iSCAT钻研了组成历程中的修正。

图1  iSCAT表征COF组成机制© 2024 Springer Nature

图2  实时iSCAT图像正在空间战时候上隐现COF的组成，正在增减催化剂后的毫秒内隐现液-液相分足历程© 2024 Springer Nature

图3  老例COF分解中的溶剂挨算© 2024 Springer Nature

为了验证上述建议的反映反映异化物的溶剂挨算战相转化性量，钻研职员操做盐离子赚偿的大批催化剂去公平设念TA-TAPB COF组成情景去分解COF。

图4  公平设念的COF室温分解妄想© 2024 Springer Nature

三、【科教开辟】

本钻研掀收了操做iSCAT足艺妨碍COF分解的新蹊径，为干化教历程的剖析提供了强盛大工具。经由历程直接成像，钻研职员可能约莫深入体味COF组成历程中的重大动态，从而为分解条件的劣化战克制提供了新的思绪。特意天，本钻研乐成斥天出了一种正在热战条件下分解COF的新分解妄想，那有看降降分解资源、后退开服从率，并拓展了COF正在真践操做中的后劲。此外，经由历程操做液相图定制COF反映反映情景的策略，钻研职员不但可能实用天劣化反映反映条件，借可能正在质料开陋习模探供更普遍的操做。那一策略的乐成操做为质料分解提供了一种新的范式，夸大了光散金莲艺正在清晰化教反映反映中的尾要性。

本文概况：Early stages of covalent organic framework formation imaged in operando (Nature2024, DOI: 10.1038/s41586-024-07483-0)

本文由赛恩斯供稿。

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