Angew. Chem.：水相無表面活性劑法合成納米尺寸COF材料

具有良好分散性的納米共價有機骨架的合成對于光學和光電子學的應用是至關重要的。然而，傳統的方法依賴于表面活性劑和有機溶劑，限制了可擴展性和水的相容性。該文章報道了一種簡單、可擴展和無表面活性劑的方法來合成亞胺連接的含有卟啉單元的納米COF。通過調節單體和催化劑濃度，調節了聚合動力學，以獲得尺寸可控、形貌可調和分散性良好的高度結晶的納米COF。在合成過程中，卟啉單元的質子化引入了表面電荷，防止了聚集，并實現了優異的水分散性。納米COF具有強而寬的光吸收和較高的膠體穩定性。一項概念驗證研究表明，即使在超低負載(0.0074 mol%)下，它們也對水中的芐胺氧化偶聯具有顯著的光催化活性。這種可持續的方法為獲得高性能的納米COF提供了一條通用的途徑，促進了基于COF的光催化和對其光物理性質的基礎研究。

尺寸和形貌是控制納米材料物理化學性質的關鍵參數。因此，控制合成尺寸和形貌可調的納米材料--如金屬、金屬氧化物、碳和多孔骨架--仍然是納米技術和材料科學的中心目標。例如，包括金、銀和鉑在內的金屬納米顆粒由于表面等離子激元共振和高比表面積比而表現出獨特的尺寸相關的光學和催化性能，使它們在傳感、成像、和催化等方面具有重要的應用價值。類似的，金屬氧化物納米顆粒，如二氧化鈦和氧化鋅，已經被設計成納米棒、納米球或納米片，以優化其光催化活性、電荷傳輸或表面反應活性。此外，有機聚合物納米顆粒已被廣泛研究為生產太陽能燃料的有效光催化劑。

在這項研究中，作者開發了一種在環境條件下無表面活性劑、水相合成納米級卟啉基碳纖維的方法。通過系統地調節酸催化劑和有機單體的濃度來調節聚合和成核的動力學，作者實現了對所得納米COF的形貌和尺寸的精細控制。結果表明，在酸性條件下，合成過程中的質子化不僅有利于形成分散良好的納米COF，而且增強了它們的光吸收性能，調制了它們的電子結構。水相合成法和尺寸/形貌控制策略都表現出了很強的通用性，使得合成具有各種有機連接物的基于卟啉的納米COF成為可能。得到的納米COF在水中具有良好的分散性和較強的UV-vis-NIR吸收，在水介質中以大氣氧氣為氧化劑對芳香胺的氧化偶聯反應顯示出很高的光催化活性。在這項研究中，作者開發了一種在環境條件下無表面活性劑、水相合成納米級卟啉基碳纖維的方法。通過系統地調節酸催化劑和有機單體的濃度來調節聚合和成核的動力學，作者實現了對所得納米COF的形貌和尺寸的精細控制。結果表明，在酸性條件下，合成過程中的質子化不僅有利于形成分散良好的納米COF，而且增強了它們的光吸收性能，調制了它們的電子結構。水相合成法和尺寸/形貌控制策略都表現出了很強的通用性，使得合成具有各種有機連接物的基于卟啉的納米COF成為可能。得到的納米COF在水中具有良好的分散性和較強的UV-vis-NIR吸收，在水介質中以大氣氧氣為氧化劑對芳香胺的氧化偶聯反應顯示出很高的光催化活性。

Kong, X.-Y.; Afewerki, S.; Pan, Y.; Huang, P.; Xu, C. Aqueous and Surfactant-Free Synthesis of Nanoscale Covalent Organic Frameworks. Angew. Chem. Int. Ed. 2025 , DOI: 10.1002/anie.202523595.

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