一种沿骨架进行质子传导的二维共价有机框架的合成

作者：王志涛; 李辉; 颜士臣; 方千荣^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2020, 78(01): 63-68.

• 共价有机框架
• 质子传导
• 晶体结构
• 交流阻抗

氮杂环化合物咪唑、三氮唑等常被负载在多孔材料中应用于质子传导.受此启发,利用结构中含有三氮唑的2H,2’H-3,3’-双-1,2,4-三唑-5,5’-二胺(BTDA)作为建构单元,与2,4,6-三甲酰基间苯三酚(TFP)发生希夫碱缩合反应合成一种新型二维共价有机框架(TFP-BTDA-COF).通过理论模拟、粉末X射线衍射(PXRD)、氮气吸附-解吸表征和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等证实了其结构.由于2D-COF的π-π堆积作用, BTDA连接单元中三氮唑上的N—H键在COF各层上周期性间隔排列形成有序阵列,在一定湿度条件下,借助水分子的中继作用,质子可以沿该阵列在一维孔道内传递,使得该COF具备通过骨架进行质子传导的能力.采用交流阻抗法对其质子传导能力进行测试,测试结果表明:随环境湿度增大,材料的质子传导能力逐渐增强,在98%相对湿度下达到最大值1.4×10-3S·cm-1.

• 单位
  吉林大学; 无机合成与制备化学国家重点实验室; 通化师范学院