气液界面法合成芘基二维聚合物薄膜

韩向丽， 关 静， 陈 乐， 赵 培， 谭伟强， 郑治坤

（1. 青岛理工大学环境与市政工程学院，山东 青岛 266033；2. 中山大学化学学院，广州 510275）

2004年，石墨烯首次从石墨中分离出来后[1]，以二维共轭有机框架（2D COF）为代表的二维聚合物（2DP）以其独特的内在结构和二维维度吸引了众多学者的关注。二维聚合物通常为一类具有规整多孔结构的平面聚合物，具有原子级的厚度和和极高的比表面积[2-4]，其独有的电子限域作用和表面活性配位点使其在储能[5]、光电[6]、催化[7,8]、传感[9,10]、电子器件[11]等方面表现出极大的应用潜力。目前，多数已知的二维聚合物为不溶的粉末固体，很难将其直接应用于电子器件，若直接合成二维聚合物薄膜器件将会有效提升材料的应用价值。

二维聚合物薄膜的合成主要包括剥离法和界面合成等方法。剥离法操作简便，但产率较低（产率小于15%），产物尺寸和厚度较难控制[12]，且易堆叠和重聚。界面合成法包括固液界面[13]、液液界面[14-16]和气液界面[17-19]等方法，该方法容易实现薄膜尺寸和厚度的调控，且合成得到的薄膜孔结构均匀，在吸附、催化和储能等应用领域优势明显。因此，界面合成法已成为制备二维聚合物薄膜最常用方法之一。2016年，冯新亮等[20]通过LB-trough膜技术在水-空气界面处，以四胺基金属卟啉与芳香醛为构筑单元，通过席夫碱缩合反应制备了单层和多层的二维聚合物纳米片，该纳米片的厚度约为0.7 nm，平面尺寸可达4英寸（1英寸= 2.54 cm），可直接应用于薄膜晶体管中的活性半导体层。……