由杜塞爾多夫海因里希-海涅大學（Heinrich Heine University Düsseldorf，HHU）和錫根大學（University of Siegen）領導的國際研究小組合成了一種能形成共價有機框架的新型化合物。 研究人員在Nature Communications雜誌上詳細介紹了這種基於縮合膦酸的化合物，它具有高度穩定性，可用於捕獲二氧化碳（CO2 ）等應用。

共價有機框架（簡稱：COFs）是一類多孔晶體材料，可形成類似支架的結構。 “共價”一詞表示框架的各個構件之間透過共享電子對形成化學鍵。

在膦酸的基礎上，研究團隊發展出一個穩定的共價有機框架，能夠捕捉二氧化碳（CO2）。 資料來源：HHU/Gündog Yücesan

由哈佛大學奈米多孔和奈米材料科海森堡初級研究組組長Gündoğ Yücesan博士和錫根大學無機材料化學組組長Jörn Schmedt auf der Günne教授領導的研究小組，現在提出了一種簡單的方法來研究這個框架家族，其成員特別穩定，具有巨大的應用潛力。 來自柏林、不來梅、薩爾布呂肯、土耳其和英國的研究人員也參與了這項研究，研究成果現已發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。

聚膦酸酯共價有機框架的特點是磷-氧-磷鍵，由簡單的有機膦酸構件組成，幾乎就像樂高積木一樣，只需加熱到約200攝氏度即可連接在一起。

尤塞桑博士介紹說：”這些COFs 的特殊性質在於，儘管合成條件溫和，但它們在水和水蒸氣中表現出良好的穩定性，這意味著與迄今為止開發的化合物相比，它們可以在水和電解質中使用。

另一個里程碑是永續合成路線的開發。 這是首次為COFs 開發出一種固態合成工藝，它可以在完全不使用溶劑的情況下實現。 這種方法實現了從公斤到噸級的低成本、可擴展生產，與其他微孔材料相比更具成本效益。

研究人員面臨的一個挑戰是，這些化合物不能很好地結晶，而是無定形的。 他們透過核磁共振成功地找到了這些鍵的證據。 Schmedt auf der Günne教授說：”如果我們不能利用相鄰磷原子核的共態，這種物質的鍵合結構就會一直處於黑暗之中，其性質也不會被人了解。”

這種類型的聚磷酸鹽具有巨大的應用潛力。 這種框架結構可以捕獲有害的溫室氣體CO2。 壓力稍有變化，就能再次釋放出來。研究報告的作者指出：”廢氣淨化和防止溫室氣體排放都需要這種物質。”

編譯自/ SciTechDaily