Topological derivative strategy for large-pore three-dimensional covalent organic frameworks

共价键 材料科学 单体 多孔性 拓扑(电路) 纳米技术 聚合物 化学 数学 有机化学 复合材料 组合数学
作者
Haorui Zheng,Hui Li,Jie Ji,Fengqian Chen,Y. Wang,Jinquan Suo,Jialong Song,Dan Zhao,Valentin Valtchev,Shilun Qiu,Qianrong Fang
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2025-t81dh
摘要

The pursuit of three-dimensional covalent organic frameworks (3D COFs) with ultra-large pores faces fundamental challenges from structural interpenetration. We address this limitation through a topology-driven design strategy that transforms edge-transitive scu nets into two distinct derivative frameworks - mmm and jcg - via symmetry-controlled monomer selection. This approach yields contrasting pore evolution behaviors: while mmm-series COFs (JUC-693 to JUC-695) show unpredictable pore size fluctuations (2.77 nm → 4.04 nm → 1.35 nm) due to complex interpenetration patterns, jcg-series frameworks (JUC-696 to JUC-698) exhibit controlled expansion up to a record 5.24 nm pore diameter in JUC-698. Comprehensive characterization, including macromolecular encapsulation studies with vitamin B12 and myoglobin, confirms the structural integrity and accessibility of these engineered pores. Our findings establish topology-directed design as a powerful tool for overcoming interpenetration barriers in porous materials development.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ZJ完成签到,获得积分10
刚刚
傅三毒发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
tulips完成签到 ,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助sunflower采纳,获得10
3秒前
大模型应助keeee采纳,获得10
3秒前
mia发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
自由的大叔完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
着急的焦发布了新的文献求助10
4秒前
SciGPT应助要懒死了hhh采纳,获得10
5秒前
ctc发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助dspan采纳,获得10
6秒前
FashionBoy应助愉快的夏青采纳,获得10
7秒前
小猪佩奇完成签到,获得积分10
7秒前
jzmupyj发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大反应釜发布了新的文献求助20
9秒前
aaronpancn发布了新的文献求助10
9秒前
sznrb完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
存在完成签到,获得积分10
10秒前
yin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
甜甜的紫菜完成签到 ,获得积分10
14秒前
汉堡包应助像风一样自由采纳,获得10
14秒前
从容飞阳发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Hyperion完成签到,获得积分10
15秒前
打打应助存在采纳,获得10
16秒前
继往开来完成签到,获得积分10
16秒前
无语的诗柳完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Functional High Entropy Alloys and Compounds 1000
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4232335
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3765597
关于积分的说明 11831689
捐赠科研通 3424453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1879213
邀请新用户注册赠送积分活动 932157
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839470