具有良好分散性的納米共價(jià)有機(jī)骨架的合成對(duì)于光學(xué)和光電子學(xué)的應(yīng)用是至關(guān)重要的。然而，傳統(tǒng)的方法依賴于表面活性劑和有機(jī)溶劑，限制了可擴(kuò)展性和水的相容性。該文章報(bào)道了一種簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展和無(wú)表面活性劑的方法來(lái)合成亞胺連接的含有卟啉單元的納米COF。通過(guò)調(diào)節(jié)單體和催化劑濃度，調(diào)節(jié)了聚合動(dòng)力學(xué)，以獲得尺寸可控、形貌可調(diào)和分散性良好的高度結(jié)晶的納米COF。在合成過(guò)程中，卟啉單元的質(zhì)子化引入了表面電荷，防止了聚集，并實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的水分散性。納米COF具有強(qiáng)而寬的光吸收和較高的膠體穩(wěn)定性。一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究表明，即使在超低負(fù)載(0.0074 mol%)下，它們也對(duì)水中的芐胺氧化偶聯(lián)具有顯著的光催化活性。這種可持續(xù)的方法為獲得高性能的納米COF提供了一條通用的途徑，促進(jìn)了基于COF的光催化和對(duì)其光物理性質(zhì)的基礎(chǔ)研究。

尺寸和形貌是控制納米材料物理化學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)。因此，控制合成尺寸和形貌可調(diào)的納米材料--如金屬、金屬氧化物、碳和多孔骨架--仍然是納米技術(shù)和材料科學(xué)的中心目標(biāo)。例如，包括金、銀和鉑在內(nèi)的金屬納米顆粒由于表面等離子激元共振和高比表面積比而表現(xiàn)出獨(dú)特的尺寸相關(guān)的光學(xué)和催化性能，使它們?cè)趥鞲小⒊上�、和催化等方面具有重要的�?yīng)用價(jià)值。類似的，金屬氧化物納米顆粒，如二氧化鈦和氧化鋅，已經(jīng)被設(shè)計(jì)成納米棒、納米球或納米片，以優(yōu)化其光催化活性、電荷傳輸或表面反應(yīng)活性。此外，有機(jī)聚合物納米顆粒已被廣泛研究為生產(chǎn)太陽(yáng)能燃料的有效光催化劑。

在這項(xiàng)研究中，作者開(kāi)發(fā)了一種在環(huán)境條件下無(wú)表面活性劑、水相合成納米級(jí)卟啉基碳纖維的方法。通過(guò)系統(tǒng)地調(diào)節(jié)酸催化劑和有機(jī)單體的濃度來(lái)調(diào)節(jié)聚合和成核的動(dòng)力學(xué)，作者實(shí)現(xiàn)了對(duì)所得納米COF的形貌和尺寸的精細(xì)控制。結(jié)果表明，在酸性條件下，合成過(guò)程中的質(zhì)子化不僅有利于形成分散良好的納米COF，而且增強(qiáng)了它們的光吸收性能，調(diào)制了它們的電子結(jié)構(gòu)。水相合成法和尺寸/形貌控制策略都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的通用性，使得合成具有各種有機(jī)連接物的基于卟啉的納米COF成為可能。得到的納米COF在水中具有良好的分散性和較強(qiáng)的UV-vis-NIR吸收，在水介質(zhì)中以大氣氧氣為氧化劑對(duì)芳香胺的氧化偶聯(lián)反應(yīng)顯示出很高的光催化活性。在這項(xiàng)研究中，作者開(kāi)發(fā)了一種在環(huán)境條件下無(wú)表面活性劑、水相合成納米級(jí)卟啉基碳纖維的方法。通過(guò)系統(tǒng)地調(diào)節(jié)酸催化劑和有機(jī)單體的濃度來(lái)調(diào)節(jié)聚合和成核的動(dòng)力學(xué)，作者實(shí)現(xiàn)了對(duì)所得納米COF的形貌和尺寸的精細(xì)控制。結(jié)果表明，在酸性條件下，合成過(guò)程中的質(zhì)子化不僅有利于形成分散良好的納米COF，而且增強(qiáng)了它們的光吸收性能，調(diào)制了它們的電子結(jié)構(gòu)。水相合成法和尺寸/形貌控制策略都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的通用性，使得合成具有各種有機(jī)連接物的基于卟啉的納米COF成為可能。得到的納米COF在水中具有良好的分散性和較強(qiáng)的UV-vis-NIR吸收，在水介質(zhì)中以大氣氧氣為氧化劑對(duì)芳香胺的氧化偶聯(lián)反應(yīng)顯示出很高的光催化活性。

Kong, X.-Y.; Afewerki, S.; Pan, Y.; Huang, P.; Xu, C. Aqueous and Surfactant-Free Synthesis of Nanoscale Covalent Organic Frameworks. Angew. Chem. Int. Ed. 2025 , DOI: 10.1002/anie.202523595.

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