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蘭州大學(xué)王為教授聯(lián)合Lin Liang博士共同開發(fā)了一種 CF₃COOH/CF₃CH₂NH₂ 方案，可在 1 到 2 天內(nèi)收獲單晶 COF，晶體大小可達(dá) 150 微米。通過實(shí)驗(yàn)室單晶 X 射線衍射法確定的結(jié)構(gòu)分辨率高達(dá) 0.79 埃。所獲得的結(jié)構(gòu)包括不常見的網(wǎng)絡(luò)互穿，構(gòu)象異構(gòu)體和主客體相互作用的細(xì)節(jié)可在原子水平上確定。相關(guān)成果以“Fast growth of single-crystal covalent organic frameworks for laboratory x-ray diffraction”為題發(fā)表在《Science》上，蘭州大學(xué)為唯一通訊單位，第一作者為韓靜。

圖1 大尺寸單晶COF的快速生長。(圖片來源：Science)

圖2 單晶COF-300和LZU-306的快速生長。(圖片來源：Science)

    在過程中，作者篩選了一系列有機(jī)堿作為兼容調(diào)制劑，并優(yōu)化了酸和調(diào)制劑的濃度比。最終發(fā)現(xiàn)在以 CF₃COOH為催化劑，CF₃CH₂NH₂為調(diào)制劑的條件下，可在 2 天內(nèi)收獲單晶 COF-300，其大小均勻（60 μm x 30 μm x 30 μm）。COF-300 單晶的生長速度達(dá)到 1.25 微米/小時，是之前報(bào)道的 0.06 微米/小時的 21 倍。這也為COF制備提供了新思路，雙管齊下，酸堿共同調(diào)節(jié)反應(yīng)速率來提高結(jié)晶性。