汪成教授课题组在三维共价有机框架方面取得重要进展

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 12月7日，《自然 通讯》（Nature Communications）发表武汉大学化学与分子科学学院汪成教授课题组的最新研究成果。该工作合成了具有黄色荧光的三维共价有机框架（COF），首次制备了基于COF的白色发光二极管，拓展了此类材料的新应用。

  论文题为《含有聚集诱导发光基团的三维COF的构建及其在白色发光二极管中的应用》（An AIEgen-Based 3D Covalent Organic Framework for White Light-Emitting Diodes）。丁慧敏博士、黎建博士和谢国华副研究员为论文共同第一作者，汪成教授与北京大学孙俊良研究员为共同通讯作者。

  COF是一类新型有机多孔框架晶体材料，具有设计性强、孔道规整、稳定性高及功能可调等特点，在众多领域展现出广阔的应用前景。当前COF的研究成果绝大部分是关于二维体系的，尽管三维COF在吸附与分离、催化等方面具有独特优势，但由于在合成、结构解析方面存在较多困难，相关报道较少。

  在先前的研究中，汪成教授课题组提出了具有普适性的由四面体节点和四边形连接单元通过【4+4】连接方式来构筑三维COF的拓扑设计新策略（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3302，他引130次，ESI高被引论文；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8705）。本文中，他们从具有聚集诱导发光特征的四苯乙烯（TPE）基团出发，成功制备了含有TPE的三维COF（3D-TPE-COF），并联合北京大学孙俊良研究员课题组利用连续旋转电子衍射确定其晶体结构。

  研究表明，3D-TPE-COF具有较高的热稳定性及化学稳定性，而且在450 nm蓝光激发下可发出黄色荧光。进一步，他们将该COF材料均匀涂覆到日常使用的450 nm峰值波长的蓝色发光二极管表面，点亮后器件会发出白光，成功地制备了第一个基于COF的白色发光二极管。值得注意的是，该器件在电流驱动下连续工作1200小时后，亮度未见任何衰减，表明其具有较高的稳定性和实用价值。此研究为后续三维COF材料的应用拓展奠定了重要的实验基础。

  该工作得到国家自然科学基金、湖北省创新团队以及北京分子科学国家实验室的资助。

  原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-07670-4