共价有机框架的合成及其在生物医学领域应用研究进展

共价有机框架（COFs）作为一类由热力学稳定的共价键连接在一起的结晶型多孔有机聚合物材料,具有稳定性高、比表面积大、孔隙率大、晶体结构高度有序、化学物理性质可控等优良特性,已经在化学和能源等领域展现出巨大的应用价值.近年来,研究者们探索了COFs在生物医学方面的应用,并引发了广泛的关注.文章对于常用的COFs合成方法及其在生物医学领域的应用进行了总结,重点介绍了COFs在生物传感以及肿瘤治疗方面的应用进展.此外,还讨论了该领域面临的挑战及未来发展方向.     

分子对接研究手性共价有机框架材料的对映体识别能力

基于分子对接方法,使用AutoDock软件计算手性共价有机框架材料CCOF5与手性对映体相互作用的结合能.计算结果表明:CCOF5与对映体的结合能差大小与对映体分离度大小相一致;CCOF5与对映体的结合能大小与对映体出峰时间顺序基本一致.采用Avogadro软件对AutoDock分子对接构象进行分析,并对手性识别机理进...     

共价有机框架材料负载贵金属钯对苯乙炔的催化加氢研究

采用"浸泡-还原"法制备了Pd0@COF-SO3H催化剂,并通过红外光谱、透射电镜、X射线光电子能谱、热重分析等分析手段对其进行表征;考察了反应时间、反应温度等因素对苯乙炔选择性加氢性能的影响;探讨了该催化剂对苯乙炔选择性加氢反应的催化机理,并对其稳定性和重复使用性进行了评价.结果 表明,在压强为105 Pa、温度为2...     

荧光共价有机框架的合成及其传感、成像应用研究进展

荧光共价有机框架(fluorescent covalent organic frameworks, FCOFs)由各种荧光有机分子单体通过可逆缩合反应形成高度有序的结晶性有机框架结构，具有独特的荧光特性、良好的化学稳定性、高比表面积、大π共轭结构以及有序的永久性可调节孔隙等特点，在传感和成像等领域受到越来越多的关注。综述了FCOFs的定义、光学性质、合成方法及其在传感与成像方面的应用研究进展，并对FCOFs材料的设计合成及应用面临的挑战进行了展望。     

共价有机框架在肿瘤治疗中的应用

共价有机框架（COFs）是一种具有二维（2D）或三维（3D）结构的共价有机多孔晶体材料,主要由碳（C）、氧（O）、氮（N）、硼（B）等元素通过共价键连接而成,具有低密度、大比表面积、多维性、多孔性和高有序晶体结构等优点.作为近几年发展起来的一种新型多孔晶体材料,由于其具有良好的生物相容性、化学稳定性和表面易改性,已有许多报道证实了其在生物医药领域具有广阔的前景.文章概述了COFs在肿瘤治疗中的研究进展,包括药物递送、光动力疗法（PDT）、光热疗法（PTT）和联合疗法,此外还讨论了COFs在肿瘤治疗领域所面临的主要挑战和发展趋势.     

共价有机多孔稀土杂化材料的制备与性能

以结构规整、密度低、热稳定性良好的共价有机多孔骨架（COF-SDU1）为基质,根据配位化学原理,将稀土β-二酮类铕配合物Eu（TTA）₃-Phen引入到该多孔基质中,得到稀土杂化材料（Eu（TTA）₃Phen-@COF-SDU1）。对合成材料的结构进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）,紫外-可见光谱（UV-Vis）和N₂吸附-脱附（BET）分析,结果表明,稀土杂化材料具有与COF-SDU1基质类似的IV型吸附-脱附特征曲线。热重分析表明,COF-SDU1作为良好的基质,能够显著改善稀土配合物的热稳定性。荧光性能分析表明,COF-SDU1基质不影响稀土与配体之间的能量传递。稀土杂化材料的荧光寿命相比于稀土配合物有明显提高。     

基于羧基功能化二维共价有机框架的新型质子导体

文章采用从头法设计合成出一种孔壁含羧基的共价有机框架Py-COOH-COF,具有优良的结晶性和孔性。利用电化学交流阻抗谱对材料的质子传导性能进行了表征,Py-COOH-COF的质子传导率最高为0.005 9 S·cm^-1,为进一步提高质子传导率,将富含氢键给受位点的聚乙烯亚胺(PEI)引入Py-COOH-COF的孔道中,在孔道充满PEI的状态下,质子传导率最高达到0.023 S·cm^-1,达到了商用化的标准,有望作为一种环保经济且传导性能优异的质子导体应用于质子膜燃料电池中。     

用有机相提高共价固定化胰蛋白酶活力

蛋白质共价固定时,容易发生由于共价化学反应而引起蛋白质构象的不可逆变化而造成蛋白活性丧失的现象,该问题在诸如药物修饰、蛋白质芯片、酶生物电极等制备中十分重要.本研究以壳聚糖为载体,以胰蛋白酶为研究对象,比较了水相与多种有机相条件下的共价固定化酶的动力学特性.结果发现,固定化酶特征常数Km值:所有的有机相条件下共价固定的胰蛋白酶均优于传统的水相中共价固定的该酶,且更接近于游离酶的Km值(水相中固定的胰蛋白酶其Km是1,4-二氧六环中固定的胰蛋白酶的3.69倍),提示有机相中固定的胰蛋白酶比水相中固定的该酶更接近于酶的天然构象;与水相中共价固定的胰蛋白酶相比,所有有机相中共价固定的胰蛋白酶均获得了更高的转换数Kcat(乙酸乙酯中固定的胰蛋白酶其转换数Kcat是水相中固定的该酶的58.64倍),即有机相中共价固定的胰蛋白酶均显示出比传统的水相中共价固定的该酶更高的催化效率.本研究表明,利用酶蛋白在有机相中变得刚硬的特性,在有机相中对某些酶进行共价固定化修饰有利于维持酶蛋白天然构象,一定程度上能够克服传统水相中进行共价固定化过程中造成的酶变性失活现象.     

硫醚键桥接的共价有机纳米添加剂的制备及其摩擦学性能研究

目的 合成含有高活性硫元素的共价有机骨架纳米材料,将其作为润滑油添加剂加入到基础油聚α－烯烃(PAO 10)中,研究其在钢/钢摩擦副上的减摩、抗磨性能,揭示可能存在的润滑机理.方法 以三聚硫氰酸和三聚氯氰为原料,采用溶剂热法在不同温度下合成硫醚键桥接的三嗪基共价有机骨架纳米材料(简称S-COFs-T,T ＝80 ,120 ,160) ,并利用X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、同步热分析仪、扫描电子显微镜、微振动摩擦磨损试验机和三维光学轮廓仪对所合成的纳米材料进行理化性能和摩擦学性能表征.结果 S-COFs－ T纳米材料随着合成温度的升高,结晶度逐渐增强,同时尺寸逐渐变小且具有层状结构;将其用作PAO 10基础油添加剂时能很好的改善基础油的摩擦学性能,其中S-COFs－160样品的效果最佳,当添加量为0 .5 wt% 时,对比基础油,摩擦系数降低了57 .2%、磨损体积减小了46 .3%.结论 反应温度越高,S-COFs纳米材料的成核速度越快、尺寸越小,越有利于纳米材料进入摩擦副滑动界面;高活性硫元素和三嗪环基团不仅能在金属摩擦副表面以配位相互作用形成稳定的吸附保护膜,而且在摩擦中能发生摩擦化学反应形成反应膜,二者的协同作用可有效地控制摩擦、抑制磨损和改善润滑.     

光热响应金属有机框架材料的应用研究进展

光热响应金属有机框架(MOF)材料是环境功能材料的一个前沿分支.这类材料具有特殊的结构、开放的活性位点和可逆的结构转变等理化特性,引起了不少学者的兴趣.本文详细阐述光响应客体分子,如螺吡喃、偶氮苯、二芳基乙烯等光敏分子的结构异构转换机理,并介绍光响应MOF材料的应用领域;同时,详细讨论热响应客体分子聚(N-异丙基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯,及热响应MOF材料的应用前景.在此基础上,提出光热响应MOF材料设计开发的理论思路,并对未来光热响应MOF材料的研究方向进行展望.     

金属有机框架在非均相催化中的载体效应

催化载体效应作为制备含少量稀有金属元素的高活性非均相催化剂的关键因素已被广泛研究.利用金属有机框架（MOFs）在孔径、电子状态和选择性吸附性能方面的可调控性,可研究其载体效应.目前,关于金属纳米粒子（NPs）负载的MOFs(M/MOFs)多相催化研究表明：MOFs载体可以通过载体效应极大地增强催化活性,调节产物的选择性,并且将MOFs用作载体,有利于用NPs制备新型高性能催化剂.文章报道了3种类型的载体效应,即分子筛效应、电荷转移效应和基质吸附效应,同时报道了它们在M/MOFs复合型催化剂上的应用表现.     

基于共价有机框架的仿生光动力学治疗试剂的构建

共价有机框架（COF）是一类新兴的多孔有机聚合物,因其具有较大的比表面积、有序的孔道结构以及良好的生物相容性,已成为具有潜力的纳米药物载体.制备了基于COF纳米颗粒的仿生纳米复合物,负载光敏剂孟加拉玫瑰红（RB）,并包裹癌细胞膜（CMV）对该复合物进行仿生修饰.结果表明：制备的COF/RB@CMV纳米复合物具有良好的生物兼容性,能够被肿瘤细胞有效摄取,并在光照激活条件下产生对细胞具有高毒性的活性氧化物（ROS）,进而起到了杀伤肿瘤细胞的作用.提出了一种新的基于COF的仿生纳米平台用作光动力学治疗（PDT）试剂.     

生物金属有机框架的研究进展

由生物分子构筑的生物金属有机框架(Biological Metal-Organic Framework,Bio MOF)是近十几年发展起来的一类新型多孔材料,属于金属有机框架材料(MOF)的一个分支.自然界中有无数多种生物分子可以作为桥连配体与金属离子配位,这些分子成为设计优良生物相容性的Bio MOF的主要来源.本文介绍了核碱基、氨基酸、肽和蛋白质作为有机配体与金属离子形成Bio MOF的研究进展,并展望其在生物领域的应用前景.     

金属有机框架吸附材料的制备及表征

采用溶剂热合成方法,分别制备出Cu的对苯二甲酸骨架材料Cu(BDC)和Zn的沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）,对产物进行了高温煅烧处理,采用SEM和XRD对煅烧前后所得样品进行表征。结果表明Cu(BDC)和ZIF-8样品在煅烧后,样品均由不规则多边形块状颗粒转变为表面粗糙的类球形颗粒。可见煅烧可以使产物表面变粗糙,增大比表面积,有望在高效吸附剂领域得到广泛应用。     

基于金属有机框架材料的C2烃类吸附分离研究进展

乙烷、乙烯、乙炔这3种C2烃类在石油化工领域应用广泛,其分离纯化过程是进行化工生产的一个重要步骤．因C2烃类物理性质与分子尺寸都比较接近,对其进行分离提纯是分离领域的难题,目前工业上采用的主要是低温蒸馏法,但其能耗大,对设备要求高;吸附分离法被认为是一种能够降低能耗的有效手段,作为吸附剂的金属有机框架（MOFs）材料因其结构多样,比表面积高,孔道易于设计和功能化而备受关注,同时被认为在C2烃类节能分离领域具有很好的应用前景．本文对近年来基于MOFs材料的C2烃类吸附分离的研究作了归纳总结,主要从MOFs材料结构与分离性能间的关系出发,以不同的分离机制对C2烃类的分离作了介绍说明,探讨了其所存在的问题,并进行了展望．      

芘类有机半导体材料研究进展

由于芘具有大环共轭和易于修饰的特性,近年来,芘类共轭衍生物成为有机半导体的重要组成部分.最主要的文献报道为芘类电致发光材料,它们从化学结构上可分为四类材料：小分子、寡聚物、树枝状大分子和聚合物.其中小分子芘衍生物又可分为单取代衍生物、双取代衍生物和四取代衍生物.同时,近年来也有部分文献开始报道芘类材料在场效应晶体管、太阳能电池和其他方面的应用.文中按以上内容,分别进行了比较分析,最后提出了该类材料的未来发展方向.