Lin Zhu, Luyao Ding, Jinglin Kong*, Yu Fang, and Zhongshan Liu*. Cell Rep. Phys. Sci. 2025, 6, 102813. DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102813

近年来，气凝胶作为共价有机框架（COF）成型加工的一种材料形态受到广泛关注，但如何获调控其通孔结构、批量化生产具有高机械强性能的COF气凝胶仍面临很多问题。

传统的醛-胺反应条件往往在室温温度以上，本工作发现醛-胺聚合反应在零下-18 °C的低温冷冻状态下也能高效进行。受此现象和冷冻铸造技术的启发，首次建立了冷冻聚合辅助制备COF气凝胶的普适性方法（图1），实现了具有定向大孔结构和高机械强度的COF气凝胶的批量化制备。具体步骤如下：

（1）低温聚合成型：将质量浓度为5%的单体溶于含少量乙酸的1,4-二氧六环，通过单向冷冻技术使溶剂凝固形成冰晶模板，单体在冰晶间隙中发生聚合，形成无定形冷冻凝胶；

（2）高温晶化转化：将冷冻凝胶转移至反应釜中，加入合适的溶剂（与传统溶剂热法制备COF粉末的条件一致，无需繁琐的优化过程），在70–120 °C下晶化处理，将无定形凝胶转变为晶态气凝胶。得益于凝胶的定向大孔结构，通过简单的真空干燥即可得到晶态COF气凝胶。

图1. 冷冻聚合辅助制备COF气凝胶示意图

第一作者：陕西师范大学科研助理朱淋

通讯作者：陕西师范大学刘忠山副教授、军事科学院防化研究院孔景临研究员

全文链接: https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102813