共价有机框架（COFs）在分离和催化等多种应用中显示出巨大的潜力，其中限制在其孔道中的传质发挥着重要作用。然而，各向异性取向通常发生在多晶COF中，最终需要COF孔道的垂直排列以最大限度地提高其性能。鉴于此，南京工业大学的汪勇教授和Congcong Yin等展示了一种溶剂蒸汽退火的策略，可以将COF孔道从各向异性取向重新定向为垂直取向。

本文要点：

（1）COF薄膜的合成过程中，首先在其骨架中形成柔性的N–H键，从而具有结构流动性以实现分子重排。然后，具有低相对介电常数和共轭结构的溶剂对COF具有强亲和力，其蒸汽能够容易地渗透到COF夹层中。溶剂蒸汽削弱了π–π相互作用，从而使COF单层离解。

（2）COF单层经历重新定向过程，该过程从随机堆叠转变为面上堆叠方式，其中通过COF的孔垂直排列。取向的COF膜对离子表现出高分离精度，其尺寸差异低至2Å，比各向异性取向的对应材料高8倍。

（3）这项工作为通过溶剂蒸汽退火调节COF取向开辟了一条途径，并揭示了COF孔道垂直排列在实现精确分离方面的重要作用。

Congcong Yin, Ming Liu, Zhe Zhang, Mingjie Wei, Xiansong Shi, Yatao Zhang, Jingtao Wang, and Yong Wang, Perpendicular Alignment of Covalent Organic Framework (COF) Pore Channels by Solvent Vapor Annealing, Journal of the American Chemical Society Article ASAP

DOI: 10.1021/jacs.3c03198

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03198