近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员、周旭凯研究员团队在微液滴应用研究方面取得新进展。团队提出了一种微液滴驱动策略，利用气—液界面的电子活性反应特性，在室温下数分钟内即可实现亚胺键合共价有机框架（COFs）的快速制备。
亚胺键合COFs是一类重要的结晶性多孔材料，但其合成过程受限于酸催化席夫碱缩合反应的缓慢动力学。在本工作中，该团队提出了一种微液滴驱动策略，通过非常规的界面反应路径，实现了COFs的快速制备。团队将溶解于水相的COFs构筑单体进行超声雾化，可在室温下数分钟内获得具有结晶性的亚胺键合COFs，无需催化剂或有机溶剂，反应速率较传统溶剂热合成法提高了数个数量级。机理研究表明，微液滴的气—液界面作为电子活性反应区，界面电子转移可产生自由基及阴离子含氮活性物种，触发非经典的缩合机制。界面富集效应、氢键对称性破缺及强电场协同降低了活化能垒，并促进了框架材料生长。该策略将气—液界面转化为一种活性电子反应器，为框架材料的合成及界面反应加速提供了新路径。
相关研究成果以“Microdroplet-Enabled Interfacial Electron Transfer Accelerates Schiff Base Condensation for Ultrafast Covalent Organic Framework Synthesis”为题，发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该工作的第一作者是我所博士研究生罗振东。上述工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 周旭凯、罗振东）
