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  具有動態響應性質的多孔晶體材料可以對外界刺激（溫度、壓力、客體分子等）做出周期性結構的整體協同變化（即可逆晶體-晶體轉化），以實現其在傳感、吸附分離、氣體儲存、催化等多個應用領域的優異性能。目前，這一特性的研究和利用主要集中在金屬-有機框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)領域，而在更具柔性和結構穩定性的共價有機框架(Covalent Organic Frameworks, COFs)領域，卻因結構表征的困難而鮮有報道。因此，對動態變化的機制闡明和系統設計原理方面的研究亟需新的突破，以推進COF材料成為新一代的動態響應材料，并促進相關應用技術的研發。

  最近，上海科技大學物質學院章躍標課題組與蘭州大學化學化工學院王為課題組開展了聯合研究，通過構建亞胺鍵的三維穿插網絡和引入官能基團，獲得了首例對有機蒸汽分子具有動態響應性能的COF材料（LZU-301），并綜合了粉末X射線衍射、有機蒸汽吸附、129Xe核磁波譜和結構模擬等表征手段，闡明了該COF材料的動態變化過程和機理，提出了系統設計該類材料的基本原理。為了探索動態響應行為在實際應用情景的表現，研究者們測試了該COF材料的氣體分離性能和多相催化行為。結果表明，該材料在干燥和濕潤條件下都可以實現CO2和N2混合氣體的有效分離，而且水的存在輔助了框架的打開，從而進一步提升了吸附性能。通過模型反應測試，他們驗證了該材料的多相催化性能，為進一步設計動態多孔催化材料提供了新思路。

具有動態響應性質的COF材料的綜合表征：粉末X-射線衍射解析（ab），晶型結構的可逆轉變（c），溶劑吸附等溫線（d），129Xe核磁波譜（e），CO2的吸附分離穿透曲線（f）。

  目前，該成果已經在國際知名雜志《Journal of the American Chemical Society》在線發表，章躍標為共同通訊作者，其課題組2015級研究生魏蕾為共同作者。該研究得到了國家自然科學基金優秀青年科學基金、中組部青年千人計劃、上科大科研啟動經費和上科大-中科院上海高研院低碳能源科學聯合實驗室的支持。

  論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b01097