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  近日，Science Advances《科學(xué)·進展》（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)定性差等問題，限制了二維有機納米材料的發(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)通過相對密閉環(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超聲溶劑剝離法可以進一步得到二維有機納米材料。該研究成果進一步豐富了層狀聚合物的種類，更重要是的實現(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）有機納米片的AFM圖。

  同時，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量，其中材料SHCP-3b比表面積高達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12.40 mmol g-1的H2。

圖3 SHCPs材料的氮氣吸附曲線、孔徑分布圖和氣體吸附曲線。

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

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