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日前，中原工學院研究生林超以第一作者身份在化學領(lǐng)域世界頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表了以“Covalent Organic Frameworks with Tailored Functionalities for Modulating Surface Potentials in Triboelectric Nanogenerators”為題的科研成果。

該成果創(chuàng)新性地將共價有機框架材料（COFs）引入摩擦納米發(fā)電器件（TENG）的聚合物基底中，提供了一種通過增強材料電子捕獲能力獲得TENG優(yōu)異輸出性能的新策略。

其指導教師為我校先進材料研究中心米立偉教授與青年教師翟黎鵬博士。這是時隔僅32天，我校再次以第一單位在該期刊上發(fā)表研究論文。

共價有機骨架聚合物（Covalent organic frameworks）簡稱COFs，由輕元素C、O、N、B等以共價鍵連接形成的有序多孔晶態(tài)材料，已成為設(shè)計具有周期結(jié)構(gòu)先進有機材料的新平臺。COFs材料的最大優(yōu)勢是能將原子塊構(gòu)建單元精確地集成到周期性的二維（2D）和三維（3D）結(jié)構(gòu)中，該特性賦予了其較高的骨架靈活性和結(jié)構(gòu)多樣性。此外，二維COFs的分層結(jié)構(gòu)提供了π電子云的周期性陣列，大大促進了電荷載流的傳輸。為COFs成為TENG的候選材料提供了可能。

該研究成果報道了四種介于給電子和吸電子之間，具有不同官能團修飾的卟啉基共價有機框架（COFs），并將這些COF單獨用作聚偏二氟乙烯（PVDF）的功能填料，以開發(fā)高性能TENG。KPFM觀測到基于四種不同的COF@PVDF的表面電勢遵循以下規(guī)律：4F-COF@PVDF>2F-COF@PVDF>CH3COF@PVDF>H-COF@PVDF。實驗證明，四種COF-TENG在5 Hz下的輸出電壓、電流、電荷密度遵循的趨勢表面電位一致。該研究為COFs在TENG領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有益借鑒。

《Angewandte Chemie International Edition》于1962年由John Wiley and Sons Ltd出版，JCR分區(qū)為一區(qū)，當前影響因子為16.823，是化學和材料領(lǐng)域的國際頂級期刊，在全球具有強大的學術(shù)影響力。