卤代蒽基共价有机框架中结构与光电性质的单原子调控
材料科学
2026-01-21 v1
摘要
调控结构和（光）电性质的策略是合理设计功能材料的基础。本文提出了一种分子设计方法，通过在π-扩展蒽基连接体上进行单原子卤素取代，精确调控共价有机框架（COFs）的光电性质。使用Wurster型四胺（W-NH₂）和一系列在2-位带有H、Cl、Br或I的蒽基二醛，合成了一族亚胺连接的COFs，W-A-X（X = H, Cl, Br, I），它们均显示出有序的多孔结构。卤素取代基强烈影响框架的形成，溴化COFs形成的晶域远大于其氯化和碘化类似物。紫外-可见吸收和光致发光测量显示，整个系列（H < Cl < Br < I）存在系统性的红移，表明单原子修饰有效地调控了光学响应。对孤立片段和扩展COF模型进行的含时密度泛函理论计算将这些趋势归因于卤素诱导的COF能带结构变化，并提供了对单原子取代如何影响扩展π-框架光电性质的机理理解。总体而言，本研究确立了单原子卤素取代作为一种强大且模块化的策略，用于调控蒽基COFs的结构和光学性质。
引用
@article{arxiv.2601.12103,
title = {Single-Atom Tuning of Structural and Optoelectronic Properties in Halogenated Anthracene-Based Covalent Organic Frameworks},
author = {Klaudija Paliušytė and Laura Fuchs and Zehua Xu and Kuangjie Liu and Kornel Roztocki and Shuo Sun and Hendrik Zipse and Achim Hartschuh and Frank Ortmann and Jenny Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12103},
year = {2026}
}
备注
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