聚集誘導發(fā)光基團(AIE-TPE)引入三維框架COF材料照亮你的世界

多孔材料包括共價有機骨架材料（COFs）、共軛微孔聚合物（CMPs）、多孔芳香骨架材料（PAFs）等，是一類新型的具有高比表面積、豐富孔內(nèi)環(huán)境的多孔高分子材料。這類材料在氣體吸附與貯存、催化、電子等領域表現(xiàn)出**的應用前景。

三維COF在吸附與分離、催化等方面具有獨特優(yōu)勢，但由于在合成、結(jié)構(gòu)解析方面存在較多困難，相關(guān)報道較少。針對三維COF構(gòu)筑基元有限以及拓撲結(jié)構(gòu)匱乏的問題，相關(guān)人員提出了[4 + 4]拓撲結(jié)構(gòu)設計策略，即由四面體節(jié)點與四邊形連接單元構(gòu)筑成三維框架結(jié)構(gòu)， 鑒于三維COF結(jié)構(gòu)及性質(zhì)方面的優(yōu)越性，將**的聚集誘導發(fā)光基團(AIEgens)——四苯乙烯(TPE)引入三維框架，以期獲得性能獨特的多孔材料（如圖1）。由于TPE具有優(yōu)良的固態(tài)發(fā)光效率和靈活的熒光調(diào)控性，在光電轉(zhuǎn)換以及熒光傳感等領域應用多，因而將TPE基團引入三維COF材料有望賦予COF獨特的性質(zhì)。考慮到COF的剛性骨架可以限制TPE分子內(nèi)的振動、轉(zhuǎn)動，因此所得的三維COF有可能具有熒光特性，一方面可為理解AIE產(chǎn)生機理提供新平臺，另一方面有望開拓更多不同的應用領域，比如傳感、光電子器件等。

采用[4+4]亞胺反應構(gòu)筑了基于四苯乙烯的三維COF(3D-TPE-COF)的晶體結(jié)構(gòu)示意圖(圖2)

研究表明，3D-TPE-COF具有較高的熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性，而且在450 nm藍光激發(fā)下可發(fā)出黃色熒光。進一步，他們將該COF材料均勻涂覆到日常使用的450 nm峰值波長的藍色發(fā)光二極管(LED)表面，點亮后器件發(fā)出白光，成功地制備了一個基于COF的白色發(fā)光二極管(如圖3所示)。值得注意的是，該器件在電流驅(qū)動下連續(xù)工作1200小時后，亮度未見任何衰減，表明其具有較高的穩(wěn)定性和實用價值。此研究為后續(xù)三維COF材料的應用拓展奠定了重要的實驗基礎。