多孔共价聚合物骨架大分子COF纳米材料的可控合成（Fe3O4@COF微球）
功能化二维高分子和多孔共价聚合物骨架大分子是目前高分子合成新的生长点，其中具有代表性的材料是共价有机骨架(Covalent Organic Framework, COF)，这是一类结晶性的有机多孔材料，基于可逆化学反应将功能单元以共价键的形式连接成高度有序的二维层叠层结构或特定的三维拓扑结构。
通过动态共价键诱导聚亚胺网络的分子结构重排，实现从无定型网络结构转变为结晶的COF结构；因此可以从可调控的聚亚胺复合微球出发，来获得形态尺寸均一的亚胺键连接的COF纳米材料(如图1所示)。
采用了模板诱导的沉淀聚合方法，制备了以四氧化三铁纳米簇为核、无定型聚亚胺为壳的复合微球，将复合微球通过溶剂热处理后可以使壳层转变为结晶的COF，同时显示出了**的COF和四氧化三铁的X射线衍射峰，并且微球结构、形态和尺寸在转变中没有变化，由于形成了高度有序的COF壳层，微球整体的比表面积可以从结晶前的255 m2/g提高到1346 m2/g (如图2所示)。
图2. (a-d) 分别是Fe3O4 纳米簇、Fe3O4@Polyimine微球、Fe3O4@COF微球以及COF壳层的TEM照片；(e) Fe3O4@Polyimine和 Fe3O4@COF的PXRD图谱；(f-h) 分别是Fe3O4 纳米簇、Fe3O4@Polyimine微球和 Fe3O4@COF微球的氮气等温吸附脱附曲线、孔径分布曲线以及热失重曲线。
该方法不仅实现了COF形态的可控性，而且还可在20~100nm范围内灵活的调控COF壳层尺寸，并通过表面修饰PEG来获得较好的水溶液分散性，从而与其他功能材料复合来拓展应用(如图3所示)。在进一步的研究中发现了当提高COF层间的π－π相互作用时，不仅可以增强在可见光及近红外光区的吸收，而且在785nm的激光辐照下，实现了COF纳米材料的光热转换，计算得到的转换效率达到21.5％，而不同的COF微球和无定形聚亚胺的光热效应却弱很多(如图4所示)。
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以上资料来自西安齐岳生物小编zhn2021.01.14
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