POF材料即有機(jī)多孔材料,是一類微孔(孔道尺寸一般小于2納米)材料。顧名思義,POF材料是*由有機(jī)基塊構(gòu)筑的,具有穩(wěn)定的孔道結(jié)構(gòu)的聚合物材料。有機(jī)基塊通常是含有苯環(huán)、炔基等的有機(jī)小分子,同時(shí)含有多于一個(gè)的鹵代基(或硼酸、醛基、氨基、氰基等)可以通過偶聯(lián)等聚合反應(yīng)等使這些有機(jī)小分子互相連接,從而形成無限連接的聚合物材料。
有機(jī)多孔材料的結(jié)構(gòu)可以是晶態(tài)的,也可以是無序的,這和合成它們的聚合反應(yīng)的選擇有很大的關(guān)系。由于合成POF材料結(jié)構(gòu)的有機(jī)基塊多會選擇對稱性較高、剛性的小分子,一般認(rèn)為,就算是對于無序的結(jié)構(gòu),有機(jī)基塊還是會按照一定的連接方式聚合,從而在微觀尺寸上形成理想的規(guī)則的結(jié)構(gòu)。
POF材料的微孔結(jié)構(gòu)具有可調(diào)控、可修飾性??梢杂行У膶OF的微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行大小和形狀的調(diào)控以及功能的修飾。
有機(jī)多孔材料具有很高的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是材料在應(yīng)用過程中必須面對的問題,而多孔材料因?yàn)槠淇諘绲慕Y(jié)構(gòu)很容易導(dǎo)致穩(wěn)定性的下降。POF的一個(gè)特點(diǎn)就是其具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,這源于POF的框架都是通過結(jié)合力很強(qiáng)的共價(jià)鍵連接的。
POF材料具有有序的微孔結(jié)構(gòu)。POF的微孔結(jié)構(gòu)可以通過材料對氮?dú)獾确肿幼鳛樘结樀奈叫袨榈臏y試來研究。研究顯示,POF一般具有尺寸分布很小的微孔結(jié)構(gòu),也側(cè)面說明了POF結(jié)構(gòu)微觀尺寸上的規(guī)則性。而有序單一的微孔結(jié)構(gòu)對于氣體存儲、小分子分離、催化劑等的擔(dān)載以及主客體化學(xué)的應(yīng)用和研究都有很大的意義。