研究背景：
無(wú)溶劑的合成路線幾乎沒有污染，復(fù)合綠色化學(xué)的原理，是工業(yè)上大規(guī)模合成提供的重要前提，自1963年Merrifield介紹了固相反應(yīng)合成多肽的方法以后，固相(固液相或固氣反應(yīng)物之間的反應(yīng))和固相(兩種固相反應(yīng)物之間的反應(yīng))有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到了迅速發(fā)展。與液相反應(yīng)相比，固態(tài)反應(yīng)簡(jiǎn)單、**、選擇性強(qiáng)，因?yàn)榉肿泳o密且有規(guī)律地排列在晶格中。現(xiàn)代化學(xué)中的固態(tài)反應(yīng)包括光化學(xué)反應(yīng)、熱反應(yīng)、微波、和研磨等機(jī)械化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)固相反應(yīng)生成結(jié)晶度高且具有特殊功能的氮化碳材料成為了一種重要的研究方向。
研究成果：
蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)研究所和韓國(guó)大學(xué)的Hu Young Jeong和Sun Min Jung等科研人員利用固相反應(yīng)將1,3,5-苯三氰基（TCB）通過(guò)環(huán)三聚反應(yīng)成功合成超結(jié)構(gòu)TIPN，該材料的超結(jié)構(gòu)通過(guò)XRD和TEM得到證明，同時(shí)該有機(jī)結(jié)構(gòu)具有非常高的熱穩(wěn)定性和電子束容忍度。基于TIPN穩(wěn)健上層結(jié)構(gòu)的形成可能開辟一類新的穩(wěn)定有機(jī)框架。研究成果以“Unusually StableTriazine-based Organic Superstructures”為題發(fā)表在Angewandte期刊上。
論文解讀：
圖1（a）TCB單晶一次環(huán)三聚化后TIPN形成的示意圖（b）TCB在不同溫度和時(shí)間下的數(shù)碼照片，顯示固態(tài)反應(yīng)的進(jìn)展情況。樣品的顏色從白色變到淺棕色，說(shuō)明固體反應(yīng)發(fā)生在250℃(低于TCB熔化溫度)且有干的氣態(tài)HCl存在。樣品在500℃進(jìn)一步熱處理后，顏色變?yōu)樯詈稚?/span>
圖2 SEM圖像：a) TCB單晶，b)TCB-250HCl(250℃72 h)和 c)TCB-500HCl, TIPN 在250℃ 72 h后再反應(yīng)至500℃持續(xù)9 h。
圖3酸催化劑下1,3,5-苯三氰基生成TIPN的生成機(jī)理示意圖。
圖4 a) TEM顯示的TIPN晶體面圖;b) TIPN晶體的SEM圖像c) TIPN的TEM圖像d）選區(qū)電子衍射(SAED)圖來(lái)自(c)區(qū)，晶體(001)面與網(wǎng)格平行e) TIPN晶體橫截面的TEM圖f) SAED模式來(lái)自(e)區(qū)域，描繪了[010]方向的晶體軸。g) (e)放大區(qū)域的原子分辨率TEM圖像，顯示有序的晶格。h)快速傅里葉反變換(IFFT)圖像
分別使用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)研究了TIPN的形貌和晶體面，如圖4ab。由圖可知TIPN晶體為長(zhǎng)一維導(dǎo)線，寬度約為1 - 2mm。TIPN被安裝在碳涂層銅網(wǎng)微柵上，由d圖的選擇電子衍射顯示出高度結(jié)晶的單晶衍射，證明了TIPN的超結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)TIPN的橫截面積進(jìn)行了TEM掃描，顯示了該材料橫截面為六邊形和有序的晶格，高分辨率的TEM圖進(jìn)一步證明了該材料的有序晶格特點(diǎn)。
小結(jié)：
綜上所述，TIPN的上層結(jié)構(gòu)首次利用TCB通過(guò)固相的單晶環(huán)三聚化實(shí)現(xiàn)。通過(guò)單晶x射線衍射(XRD)證實(shí)了TIPN超結(jié)構(gòu)的形成，并通過(guò)透射電鏡(TEM)顯示，證實(shí)了c3對(duì)稱的六方填充TIPN分子。TIPN超結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出異常高的熱穩(wěn)定性和電子束的容忍度，這是由于TIPN分子相互交錯(cuò)形成了一個(gè)準(zhǔn)分子框架。
文獻(xiàn)鏈接:
科研人員：Sun‐Min Jung,Dongwook Kim, Dongbin Shin, Javeed Mahmood, Noejung Park, Myoung Soo Lah, HuYoung Jeong, Jong‐Beom BaekUnusually Stable Triazine‐based Organic Superstructures
以上內(nèi)容均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系在在線客服刪除！謝謝
不用于商業(yè)用途用途，不能用于人體實(shí)驗(yàn)
齊岳微信公眾號(hào)
官方微信
庫(kù)存查詢