As tecnologias de separação baseadas em adsorção (por exemplo, moléculas de gás ou líquido) mostraram vantagens econômicas e ambientais únicas em aplicações específicas. Em aplicações industriais, adsorventes ideais de alta eficiência requerem não apenas alta capacidade/seletividade de adsorção, mas também boa usinabilidade, ciclagem e estabilidade mecânica. Assim, é necessário montar os adsorventes em monólitos de alta estabilidade (por exemplo, esferas, membranas, aerogéis, etc.). Recentemente, os COFs, como uma classe emergente de adsorventes avançados, demonstraram muitos desempenhos animadores em vários campos de separação. No entanto, a maioria dos adsorventes COF de última geração ainda sofrem de problemas como baixa processabilidade (principalmente na forma de pós microcristalinos), falta de estabilidade (principalmente construída pelas ligações reversíveis) e dificuldade para síntese escalável. Portanto, é de grande importância criar novas estratégias para produzir monólitos COF altamente robustos (por exemplo, espumas porosas) para aplicações práticas.
Os métodos de polimerização por fusão são frequentemente usados ​​para preparar polímeros lineares. Como tanto os monômeros quanto os polímeros estão em estado fundido, é fácil processar e moldar diretamente. Inspirado por isso, o grupo de Zhang da Universidade de Nankai introduziu pela primeira vez a estratégia de "polimerização por fusão" na síntese de COFs. Adicionando anidrido benzóico como um fluxo, um método de "termoformagem em uma etapa" foi desenvolvido para preparar uma série de espumas COF ligadas a olefinas. Isso ocorre porque o fluxo promoveu os monômeros para formar um eutético, que cristalizou lentamente após o aquecimento e, finalmente, solidificou para formar espumas COF altamente cristalinas (densidade tão baixa quanto 0,23 g/cm ³ ).

Este método não só pode aumentar a cristalinidade e a porosidade dos COFs relatados, mas também pode produzir novos COFs que não podem ser obtidos pelos métodos solvotérmicos tradicionais. Por exemplo, um novo COF ligado a olefinas (NKCOF-12) com ultra-microporos (0,58 nm) foi sintetizado pela primeira vez por este método. Estas espumas obtidas demonstram excelente processabilidade e propriedades mecânicas adequadas para adsorção e separação.

Os experimentos de adsorção seletiva óleo-água mostraram que essas espumas alcançaram uma separação óleo-água altamente eficiente (até 99% de eficiência de remoção) com reciclagem fácil e reutilização ultra-alta (mais de 100 ciclos). Além disso, NKCOF-12 com o menor tamanho de poro entre todos os COFs 2-D de empilhamento eclipsados ​​relatados foi construído. Atribuído ao seu canal ultramicroporoso regular (0,58 nm) e sítios de ligação enriquecidos, o NKCOF-12 possui excelente C₂ H₂ /CO₂ desempenho de separação com maior C₂ H₂ pureza (99,3%) do que os materiais de referência. Este trabalho não apenas oferece uma oportunidade para a construção de espumas de COF via polimerização por fusão, mas também avança significativamente no desenvolvimento de COFs para aplicações práticas. Os resultados são publicados na Science China Chemistry .
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