中科院上海高研院/香港城大Nature Synthesis：选择性孔径调控的氢键有机框架材料

该研究针对传统多孔材料中不同孔径无法独立调控的难题，提出了一种基于共价键与氢键协同组装的选择性孔径调控策略。背景方面，多孔材料的性能高度依赖于孔道结构，但现有方法只能实现孔径同步变化。研究目的旨在通过设计具有三曲腿结构的新型构筑基元，在一步反应中同时形成酰腙键与氢键，构建双壁氢键有机框架(DW-HOFs)，实现双孔尺寸的独立调控。结论表明，该策略成功构筑了多种DW-HOFs材料，实现了0.52–2.4 nm范围内的精准孔径调控。材料展现出卓越的化学稳定性，可耐受王水浸泡7天仍保持结构完整。将超强酸三氟甲磺酸引入孔道后，在30℃无水条件下获得了高达4.25×10⁻³ S cm⁻¹的质子电导率，达到HOFs材料领先水平。该研究同时通过实验与DFT计算揭示了晶体由亚稳态逐步演化为稳定双壁结构的形成机制，为多孔晶体的精准设计提供了新范式。