Dual engineering of thermodynamics and kinetics in covalent organic frameworks for separation

动力学 共价有机骨架 热力学 选择性 三氟甲基 化学 扩散 共价键 工作(物理) 分子工程 非平衡态热力学 合理设计 密度泛函理论 材料科学 计算化学 物理化学 化学动力学 动能 双模 热力学平衡 分子动力学 对偶(语法数字) 化学物理 动力学分辨率 相(物质) 聚合物
作者
Zi-Rui Rao,Xu-Qin Ran,Zhi-Quan Li,Yanlong Chen,Xiu-Ping Yan,Hai‐Long Qian
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41467-026-70311-8
摘要

Dual engineering thermodynamics and kinetics is crucial for achieving high-performance separation, but remains challenging. Here, we pioneer in the engineering of covalent organic framework (COF) from both thermodynamic and kinetic perspectives by rational design of a hollow trifluoromethyl functionalized COF (HTpBPa-F) for enhanced chromatographic separation of halogenated isomers. The trifluoromethyl introduction not only promotes the thermodynamic selectivity for halogenated isomers but also enhances separation kinetics by facilitating formation of a hollow structure. As a result, HTpBPa-F yields higher resolution and column efficiency for pairs of halogenated isomers than either solid fluorinated COF or trifluoromethyl-free COF. Density functional theory calculations reveal thermodynamic selectivity of HTpBPa-F for halogenated isomers results from C-H···π, π-π and dipole-dipole interactions. Molecular dynamics simulations demonstrate high diffusion coefficient of hollow structure leads to low transport resistance, enhancing the kinetics of separation. This work offers insights into simultaneously tailoring COFs from thermodynamics and kinetics for the high-performance separation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
煎饼果子不加葱完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
追寻飞松完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
堃kun发布了新的文献求助10
4秒前
金秋完成签到,获得积分0
4秒前
jiayou完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
图图to发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
桐桐应助狂野雅彤采纳,获得10
8秒前
梦梦发布了新的文献求助10
9秒前
1234发布了新的文献求助10
9秒前
香芋完成签到 ,获得积分10
9秒前
地球发布了新的文献求助10
9秒前
舒心的向卉完成签到,获得积分10
11秒前
CodeCraft应助zzzxxx采纳,获得10
11秒前
Mircale完成签到,获得积分10
12秒前
苏苏完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
LZY完成签到 ,获得积分10
15秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
17秒前
852应助1234采纳,获得10
18秒前
菲利克斯博完成签到,获得积分10
18秒前
共享精神应助开放世界采纳,获得30
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
li发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
踏实樱桃发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7595908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9172524
关于积分的说明 19635642
捐赠科研通 7173066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267916
关于科研通互助平台的介绍 2432676
邀请新用户注册赠送积分活动 2261056