封装银纳米颗粒的纤维状一维共价有机框架实现4-硝基苯酚还原

摘要

金属纳米颗粒(nanoparticles, NPs)是多相催化领域中最重要的催化剂之一，然而小尺寸的金属NPs往往会在制备和应用过程中由于自身较大的表面能而团聚失活。一维共价有机框架(one dimensional covalent organic framework, 1D COF)因其稳定的框架结构、可调的孔径尺寸、丰富的活性位点等结构优点，为可控生长金属纳米颗粒提供了绝佳的平台。使用4,4′,4″,4-(芘-1,3,6,8-四基)四苯胺和5-乙炔基间苯二甲醛作为构筑单元，采用溶剂热法合成新型纤维状1D COF材料(COF-EP)。利用粉末X射线衍射、红外光谱、固体核磁共振碳谱、X射线光电子能谱、热重分析、氮气吸附-脱附等技术对COF-EP材料进行了详细表征。进一步地，利用其结构中的末端炔基与银离子之间的配位作用，将银纳米颗粒(AgNPs)封装于COF-EP纳米纤维间，从而得到AgNPs@COF-EP材料。该催化剂对4-硝基苯酚(4-NP)还原表现出良好的催化活性和可循环性，连续7次运行后，4-NP在6 min内被完全还原。该研究不仅为合成1D COF提供了一种简便策略，而且为高效催化降解环境污染物提供了一种新思路。

关键词

共价有机框架 / 银纳米颗粒 / 纤维形貌 / 对硝基苯酚 / 一维