04. 亚胺类共价有机框架材料的化学回收

发布日期:2026-02-26 作者: 来源:点击:

Yimiao Jing, Jie Wang, Yu Fang, Zhongshan Liu*. Chem. Sci., 2026, DOI: 10.1039/D5SC09502F

共价有机框架(COFs)是一类具有可定制拓扑结构和永久孔隙的晶态多孔材料,在吸附、分离、催化和传感等领域展现出广阔的应用前景。尽管COFs的合成方法和应用研究蓬勃发展,但其废弃后的化学回收却是一个尚未开发的领域。传统的物理回收方法(如吸附-脱附或磁分离)难以保持回收COFs的结构完整性和性能稳定性,也无法从复合材料中回收物理上不可分离的COFs部分。因此,开发一种能够再生高质量COFs的化学回收策略是非常必要的。

本工作通过动态亚胺化学的胺-亚胺交换反应成功开发了一种亚胺类COFs的化学回收策略,实现了COFs的化学解聚和原位再生。在室温下,亲核性较强的烷基单胺会进攻COFs的芳香亚胺键,将交联的骨架解聚成小分子烷基亚胺和芳香胺单体,从而实现COFs的化学解聚。烷基取代的亚胺在乙酸存在下不稳定,很容易通过可逆的胺-亚胺交换反应恢复为芳香族亚胺。基于此,本工作提出了两种原位回收路线:室温回收(RTR)和溶剂热回收(STR),无需繁琐的单体纯化过程就能够使COFs原位再生,回收率高达92%。通过粉末X射线衍射和氮气、苯蒸气吸附测量证明,回收的COFs保持了其结晶度、特征孔径和吸附性能。该工作为多孔有机材料的可持续发展提供了前景策略。

图1. 化学回收路线示意图及回收COFs的性能表征


第一作者:陕西师范大学硕士研究生井燚淼

通讯作者:陕西师范大学刘忠山副教授

全文链接:https://doi.org/10.1039/D5SC09502F


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