分会

第二十一分会：晶体工程

摘要

氢键有机框架(HOFs)是由有机单体借助氢键、π-π堆积等超分子作用力组装而成的一类新型多孔材料[1–3]。因其具有较高的孔隙率、溶剂可加工、易回收等特点，近年来开始在气体吸附与分离、多相催化、能源环境、生物医药等众多领域崭露头角[4–5]。然而，制约HOF材料发展的一大挑战是难以在其结构中引入特定的功能性基元以满足特定的应用需求。 鉴于此，我们提出了一种通过构建阴离子型HOFs来实现HOF材料功能化和应用研究的有效策略。首先，我们选取了1,3,6,8-四(对羧基苯基)卟啉作为单体在室温下成功制备出了一例阴离子型HOFs(命名为PFC-33)，在该材料的结构中除了构建骨架结构的光卟啉单体，还有大量的季铵根离子作为抗衡离子游离在材料的孔道中。然后，通过一锅法和后合成离子交换法，我们成功地将不同的功能阳离子引入到了材料的孔道中，实现了HOF材料的功能化。在这里，PFC-33的多孔结构及其骨架的电荷作用赋予了该材料于多种生理环境下的离子响应抗菌剂(季铵离子)释放行为。同时，卟啉分子构筑的框架又具有光动力抑菌的潜力。结合了这两点，PFC-33呈现出光动力与化学协同抑菌的活性。更进一步的，利用PFC-33颗粒表面的羧酸官能团，我们采用合成后修饰-聚合的方法，将该粉末状的HOFs制备成了柔性自支撑的HOF膜，其同样呈现出明显的抑菌活性。我们认为这项研究为HOF材料的制备及应用提供了新的思路。

关键词

氢键有机框架;离子交换;离子响应行为;光动力学;HOF膜

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