由杜塞尔多夫海因里希-海涅大学（Heinrich Heine University Düsseldorf，HHU）和锡根大学（University of Siegen）领导的一个国际研究小组合成了一种能形成共价有机框架的新型化合物。 研究人员在Nature Communications杂志上详细介绍了这种基于缩合膦酸的化合物，它具有高度稳定性，可用于捕获二氧化碳（CO2 ）等应用。

共价有机框架（简称：COFs）是一类多孔晶体材料，可形成类似支架的结构。 "共价"一词表示框架的各个构件之间通过共享电子对形成化学键。

在膦酸的基础上，研究团队开发出一种稳定的共价有机框架，能够捕捉二氧化碳（CO2）。 资料来源：HHU/Gündog Yücesan

由哈佛大学纳米多孔和纳米材料科海森堡初级研究组组长Gündoğ Yücesan博士和锡根大学无机材料化学组组长Jörn Schmedt auf der Günne教授领导的研究小组，现在提出了一种简单的方法来研究这个框架家族，其成员特别稳定，具有巨大的应用潜力。 来自柏林、不来梅、萨尔布吕肯、土耳其和英国的研究人员也参与了这项研究，研究成果现已发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。

聚膦酸酯共价有机框架的特点是磷-氧-磷键，由简单的有机膦酸构件组成，几乎就像乐高积木一样，只需加热到约200摄氏度即可连接在一起。

尤塞桑博士介绍说："这些 COFs 的特殊性质在于，尽管合成条件温和，但它们在水和水蒸气中表现出良好的稳定性，这意味着与迄今为止开发的化合物相比，它们可以在水和电解质中使用。"

另一个里程碑是可持续合成路线的开发。 这是首次为 COFs 开发出一种固态合成工艺，它可以在完全不使用溶剂的情况下实现。 这种方法实现了从公斤到吨级的低成本、可扩展生产，与其他微孔材料相比更具成本效益。

研究人员面临的一个挑战是，这些化合物不能很好地结晶，而是无定形的。 他们通过核磁共振成功地找到了这些键的证据。 Schmedt auf der Günne教授说："如果我们不能利用相邻磷原子核的共态，这种物质的键合结构就会一直处于黑暗之中，其性质也不会被人了解。"

这种类型的聚磷酸盐具有巨大的应用潜力。 这种框架结构可以捕获有害的温室气体 CO2。 压力稍有变化，就能再次释放出来。研究报告的作者指出："废气净化和防止温室气体排放都需要这种物质。"

编译自/SciTechDaily