چارچوب های کووالانسی الی

چارچوب های کووالانسی آلی. چارچوب های آلی کووالانسی ( COF ) مواد جامد آلی دو یا سه بعدی با ساختارهای گسترده هستند که در آن بلوک ها توسط پیوندهای کووالانسی قوی به هم متصل اند. [ ۱] COF ها متخلخل و کریستالی اند و سراسر از عناصر سبک ( H ، B ، C ، N و O ) [ ۲] ساخته شده اند. این عناصر به واسطه ایجاد پیوندهای کووالانسی قوی در مواد مفید و پرکاربردی مانند الماس ، گرافیت ، و نیترید بور شناخته می شوند. ساخت مواد COF از بلوک های سازنده ی مولکولی ، چارچوب های کووالانسی را فراهم می کند که به دلیل وزن کم کاربرد های متنوعی دارد. [ ۳] [ ۴]
مواد جامد متخلخل بلورین از واحدهای سازنده ثانویه ( SBU ) تشکیل شده اند که برای تشکیل یک چارچوب متناوب و متخلخل کنار یک دیگر قرار می گیرند. تعداد بسیار زیادی از چارچوب ها از طریق ترکیبات مختلف SBU ایجاد می شوند که منجر به خاصیت منحصر به فرد مواد برای کاربردهای جداسازی ، ذخیره سازی و کاتالیز ناهمگن می شوند. [ ۵]
مواد جامد متخلخل بلورین می توانند برای توصیف موادی چون زئولیت ، چارچوب های آلی فلزی ( MOF ) و چارچوب های کووالانسی آلی ( COF ) به کار روند. زئولیت ها مواد معدنی و میکرومتخلخل هستند که عمدتاً از آلومینوسیلیکات تشکیل شده اند و عمدتاً در صنایع به عنوان جاذب سطحی کاربرد دارند. MOF ها دسته ای از مواد پلیمری متخلخل ، متشکل از یون های فلزی هستند که توسط لیگاند های آلی به یکدیگر متصل اند. این مواد پیشرفت جدیدی در ارتباط بین دو حوزه ی شیمی کوئوردیناسیون مولکولی و علم مواد به شمار می روند. [ ۶]
COF ها دسته ای دیگر از مواد پلیمری متخلخل و بلوری هستند و دارای پیوند های کووالانسی و معمولا ساختار صلب اند. این مواد پایداری زیادی در دما های بالا ( تا 600  °C ) و چگالی کمی دارند. تخلخل دائمی این مواد و سطح ویژه ی بزرگتر آن ها نسبت به زئولیت ها و سیلیکات های متخلخل، چارچوب های کووالانسی آلی را مورد توجه قرار داده است. [ ۷]
اصطلاح 'واحد سازنده ثانویه' برای توصیف انتزاعی قطعاتی که همچون آجر ساختمان زئولیت ها را می سازند، به کار برده می شود. در این متن به هندسه واحدهایی گفته می شود که توسط نقاط گسترش پلیمر مشخص می شوند. [ ۸] اخیراً ، 279 واحد سازنده ی ثانویه جدید به پایگاه داده ساختار بلوری اضافه شده است. [ ۹] [ ۱۰]
اگرچه سنتز مواد جدید از دیرباز به عنوان اساسی ترین عنصر در پیشرفت فناوری شناخته شده است ، اما بیشتر به چشم هنر دیده می شود تا علم - از این رو که کشف ترکیبات جدید و استفاده از روش های سنتز با تعبیراتی چون "لرزش و پختن" ، "مخلوط کردن و صبر کردن" ، "پاشیدن و له کردن" و "حرارت دادن و ضربه" توسط کارشناسان یاد می شود. [ ۸] دلیل این است که مواد اولیه ساختار خود را در طول واکنش حفظ می کنند و منجر به همبستگی ضعیفی بین واکنش دهنده ها و فرآورده ها می شود. با این حال ، طراحی یک شبکه گسترده که ویژگی های ساختاری خود را در طی فرایند ساخت حفظ کند، با استفاده از ساختار های مولکولی صلب و معین تحقق می یابد.