Op adsorptie gebaseerde scheidingstechnologieën (bijv. gas- of vloeistofmoleculen) hebben unieke economische en milieuvoordelen laten zien in specifieke toepassingen. In industriële toepassingen vereisen ideale hoogrenderende adsorbentia niet alleen een hoge adsorptiecapaciteit/selectiviteit, maar ook een goede bewerkbaarheid, cyclische en mechanische stabiliteit. Het is dus noodzakelijk om de adsorbentia te assembleren tot monolieten met hoge stabiliteit (bijvoorbeeld bollen, membranen, aerogels, enz.). Onlangs hebben COF's, als een opkomende klasse van geavanceerde adsorbentia, veel bemoedigende prestaties op tal van scheidingsgebieden laten zien. De meeste geavanceerde COF-adsorbentia hebben echter nog steeds last van problemen zoals lage verwerkbaarheid (meestal aanwezig als microkristallijne poeders), gebrek aan stabiliteit (meestal gebouwd door de omkeerbare bindingsverbindingen) en problemen met schaalbare synthese. Daarom is het van groot belang om nieuwe strategieën te creëren om zeer robuuste COF-monolieten (bijvoorbeeld poreuze schuimen) voor praktische toepassingen te produceren.

Smeltpolymerisatiemethoden worden vaak gebruikt om lineaire polymeren te bereiden. Omdat zowel monomeren als polymeren zich in een gesmolten toestand bevinden, is het gemakkelijk om direct te verwerken en te vormen. Hierdoor geïnspireerd, introduceerde de groep van Zhang van de Nankai University voor het eerst de "smeltpolymerisatie" -strategie in de synthese van COF's. Door benzoëzuuranhydride als vloeimiddel toe te voegen, werd een "one-step thermoforming"-methode ontwikkeld om een ​​reeks olefine-gekoppelde COF-schuimen te bereiden. Dit komt omdat de flux de monomeren bevorderde om een ​​eutectisch middel te vormen, dat langzaam kristalliseerde bij verwarming en uiteindelijk stolde om sterk kristallijne COF-schuimen te vormen (dichtheid slechts 0,23 g/cm ³ ).

Deze methode kan niet alleen de kristalliniteit en porositeit van de gerapporteerde COF's verbeteren, maar kan ook nieuwe COF's produceren die niet kunnen worden verkregen met de traditionele solvothermische methoden. Zo werd met deze methode voor het eerst een nieuwe olefine-gekoppelde COF (NKCOF-12) met ultramicroporiën (0,58 nm) gesynthetiseerd. Deze verkregen schuimen vertonen uitstekende verwerkbaarheid en mechanische eigenschappen die geschikt zijn voor adsorptie en scheiding.

De olie-water-selectieve adsorptie-experimenten toonden aan dat deze schuimen een zeer efficiënte olie-waterscheiding bereikten (tot 99% verwijderingsefficiëntie) met gemakkelijke recycling en ultrahoge herbruikbaarheid (meer dan 100 cycli). Bovendien werd NKCOF-12 met de kleinste poriegrootte van alle gerapporteerde verduisterde stapelende 2-D COF's geconstrueerd. Toegeschreven aan zijn reguliere ultramicroporeuze kanaal (0,58 nm) en verrijkte bindingsplaatsen, bezit NKCOF-12 uitstekende C₂ H₂ /CO₂ scheidingsprestaties met hogere C₂ H₂ zuiverheid (99,3%) dan de benchmarkmaterialen. Dit werk biedt niet alleen een mogelijkheid voor de constructie van COF-schuimen via smeltpolymerisatie, maar bevordert ook de ontwikkeling van COF's voor praktische toepassingen aanzienlijk. De resultaten zijn gepubliceerd in Science China Chemistry .

Nieuwe studie werpt licht op het ontwerpen van heterogene katalysatoren voor selectieve fotoreductie van kooldioxide