【COF荧光】：大小依赖性变形及竞争氢键位诱导的单晶三维共价有机框架个体荧光响应

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摘要：
江南大学钱海龙等报道的本篇文章（Anal. Chem. 2024）旨在探索单晶COF的荧光响应，并揭示响应机制的个体异质性。通过对三维单晶COF-301（SCOF-301）进行荧光响应实验，发现不同晶体尺寸的COF对乙醇、苯和氨的荧光响应机制存在差异。小型单粒子SCOF-301表现出更灵活的结构，主要受形变影响；随着晶体尺寸增大，结构变得更加刚性，竞争性H键位的影响开始主导荧光响应。这项工作为指导设计适合不同结构分析物的功能COF传感器提供了深入的了解。

研究背景：
(1) COF是可控有序结构的多孔结晶聚合物，其优异性质使其成为荧光材料传感方面的研究热点。
(2) 动态共价化学是COF的基础，但易形成多晶COF，导致难以评估个体异质性对荧光响应的影响。
(3) 单晶COF的出现为研究COF在单晶水平上的荧光传感性能提供了可能性。

实验部分：
(1) 通过合成SCOF-301，利用乙醇、苯和氨等模型分析物，探索了SCOF-301的荧光响应。
(2) 通过监测荧光信号，统计分析了不同晶体尺寸的SCOF-301在不同分析物下的荧光响应机制。
(3) 不同晶体尺寸的SCOF-301对乙醇、苯和氨的荧光响应机制分别为形变主导、形变和竞争H键位共同影响、竞争H键位主导。

分析测试：
(1) 通过PXRD、FTIR等分析，发现SCOF-301在不同分析物作用下结构发生变化，从而影响荧光响应。
(2) 不同晶体尺寸的SCOF-301对不同分析物的荧光响应机制解析，阐明了形变和竞争H键位在荧光变化中的作用。

总结：
通过实验研究，揭示了COF单晶的荧光响应机制及其尺寸相关性。不同晶体尺寸的SCOF-301对不同分析物的响应类型有所不同，指导了功能COF传感器的设计。

展望：
未来研究可以进一步探索COF的荧光响应机制，尤其是在更复杂的分析物下的表现。对于实际应用中的COF传感器设计，可以考虑结合形变和竞争H键位的机制，提高传感器的灵敏度和选择性。通过对这篇文章的摘要和主要内容的梳理，可以看出作者对COF的荧光响应机制进行了深入研究，为未来设计更有效的COF传感器提供了重要的理论指导。

Size-Dependent Deformation and Competition H-Bond Site-Induced Individual Fluorescence Response of a Single-Crystal Three-Dimensional Covalent Organic Framework
文章作者：Yan Wang, Xu-Qin Ran, Cheng Yang, Hai-Long Qian*, and Xiu-Ping Yan
DOI：10.1021/acs.analchem.4c00217
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00217