多孔有机聚合物材料研究进展

多孔材料是一类具有孔道结构的功能材料,一般由连续的固相框架形成孔隙结构,可以容纳气相或液相填充孔道。多孔材料具有的孔道结构赋予其独特的理化性质,在吸附、分离、催化等领域展现出巨大的研究和应用价值。多孔有机聚合物材料(POPs)是一类由有机功能基元组成的多孔材料,具有稳定的孔结构、高比表面积、低密度、良好的稳定性等优越的性质,特别是丰富的可设计性使其成为许多应用领域优秀的候选材料,在世界范围内激发了广泛的研究热情。

近年来,中国科学家在POPs材料的研究方面取得了令人瞩目的进展。近日,韩宝航研究员、朱广山教授、王为教授、张帆教授、谭必恩教授、黎占亭教授、王栋研究员等受SCIENCE CHINA Chemistry邀请合作撰写了题为“Porous organic polymers: a progress report in China”的综述文章,详细总结了近年来POPs材料的研究进程和最新进展,并突出介绍了中国科学家在相关领域的研究工作和重要贡献。

该综述详细讨论了各类POPs材料及其薄膜的设计、合成与应用。文章首先介绍了POPs材料的发展历史和特点,根据化学组成和结构的差异,作者又分别论述了:(1)共轭微孔聚合物材料(CMPs);(2)多孔芳香框架材料(PAFs);(3)共价有机框架材料(COFs);(4)共价三嗪框架材料(CTFs);(5)超分子有机框架材料(SOFs)以及(6)多孔超交联聚合物(HCPs)的设计、合成,并重点介绍了上述POPs材料在吸附与分离、催化科学、电化学等领域的应用。最后,作者指出并展望了性能优异的POP材料的发展趋势和研究方向,包括开发新型功能POPs材料,开发POPs的先进表征技术,以及开发面向实际应用的POPs材料的工业化绿色合成方法。

多孔有机聚合物材料研究进展

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