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  近日，Science Advances《科學(xué)·進(jìn)展》（Science《科學(xué)》子刊）發(fā)表了華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院譚必恩課題組最新研究成果：Layered Microporous Polymers by Solvent Knitting Method（《溶劑編織層狀微孔聚合物》）。

  以石墨烯為代表的二維有機(jī)納米材料是一類極具潛力的材料，一般由“bottom-up”和“up- down”兩種策略制備。相比于“bottom-up” 策略， 通過(guò)剝離層狀前體聚合物的“up down”策略具有低成本、規(guī)模化等優(yōu)勢(shì)而備受科研人員關(guān)注，但目前層狀前體聚合物存在種類少、制備成本高和水熱穩(wěn)定性差等問(wèn)題，限制了二維有機(jī)納米材料的發(fā)展與應(yīng)用。

  譚必恩教授課題組利用低成本的Freidel-Craft反應(yīng)通過(guò)相對(duì)密閉環(huán)境、降低反應(yīng)溫度和優(yōu)化反應(yīng)中間體等措施實(shí)現(xiàn)芳香族化合物小分子的有序編織而形成層狀聚合物材料。所得的層狀聚合物材料通過(guò)超聲溶劑剝離法可以進(jìn)一步得到二維有機(jī)納米材料。該研究成果進(jìn)一步豐富了層狀聚合物的種類，更重要是的實(shí)現(xiàn)了層狀聚合物的低成本化和穩(wěn)定性提高。

圖1（A）合成路徑（B）分子結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)建（C）芳香聚合物層狀結(jié)構(gòu)模型

圖2 SHCP-3的HRTEM圖（A和B），SHCP-3（C）和SHCP-6（D）有機(jī)納米片的AFM圖。

  同時(shí)，所得材料也顯示出極高的比表面積、溫室氣體捕獲量和能源氣體存儲(chǔ)量，其中材料SHCP-3b比表面積高達(dá)3002 m2 g-1，在273 K/ 1 bar條件下可以封存4.82 mmol g-1的CO2，在77 K/ 1 bar能夠存儲(chǔ)12.40 mmol g-1的H2。

圖3 SHCPs材料的氮?dú)馕角�、孔徑分布圖和氣體吸附曲線。

  該課題組工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)國(guó)際科技合作專項(xiàng)（ISTCP）、國(guó)家自然科學(xué)基金（NSFC）以及華中科技大學(xué)自主創(chuàng)新基金-交叉學(xué)科重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。

  論文鏈接：http://advances.sciencemag.org/content/3/3/e1602610