多孔有机聚合物综述一览！

多孔有机聚合物（Porous Organic Polymers, POPs） 是一种重要的多孔材料，具有轻质、多孔、高孔隙、高比表面积等基础特性(之前介绍的气凝胶也具有类似的性质 近年来，人们对POPs研究越加丰富，其主要分为结晶性和无定形两类。

结晶性POPs主要包括共价有机骨架（Covalent Organic Frameworks, COFs）和结晶性的共价三嗪骨架（Covalent Triazine Frameworks, CTFs）

无定形POPs主要包括共轭微孔聚合物（Conjugated Microporous Polymers, CMPs）、超交联聚合物（Hyper-Crosslinked Polymers, HCPs）、固有微孔聚合物（Polymers of Intrinsic Microporosity, PIMs）、多孔芳香聚合物（Porous Aromatic Frameworks, PAFs）和无定形的共价三嗪骨架。

从结构设计到材料应用，多孔有机聚合物展现了其广阔的应用前景！

下面小编为大家整理了一些相关的综述论文! 供学习参考！快速查阅！

PART 1: 综述推荐！

1：Covalent Organic Frameworks: Design, Synthesis, and Functions

作者：Keyu Geng, Ting He, Ruovang Liu, Sasanka Dalapati, Ke Tian Tan, Zhonaping Li Shanshan Tao, Yifan Gong, 0iuhong Jianaand Donglin Jiang*

来源：Chem. Rev. 2020, 120, 16, 8814–8933

DOI：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00550

摘要：共价有机框架（COFs）是一类具有永久孔隙和高度有序结构的结晶多孔有机聚合物。与其他聚合物不同的是，COFs的一个显著特征是它们在结构上是可预设计的、在合成上是可控制的、在功能上是可管理的。原则上，拓扑设计图提供了对扩展孔隙多边形的结构平铺的几何指导，而聚缩反应提供了构造预设计的一级和高阶结构的合成方法。过去十年在这两个方面化学方面的进展无疑奠定了COFs领域的基础。由于有机单元的可用性和拓扑和连接的多样性，COFs已经成为一种新的有机材料领域，为复杂结构设计和定制功能开发提供了强大的分子平台。本文旨在全面评述COFs领域，提供COFs领域化学的历史概述，调查拓扑设计和合成反应的进展，阐明结构特征和多样性，通过阐明与光子、电子、空穴、自旋、离子和分子相互作用的结构-功能相关性来审查各种功能的发展和潜力，讨论需要解决的关键基础和具有挑战性的问题，并从化学、物理和材料的角度预测未来的方向。

2：Advances in Conjugated Microporous Polymers

作者：Jet-Sing M. Lee and Andrew I. Cooper*

来源：Chem. Rev. 2020, 120, 4, 2171–2214

DOI：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00399

摘要：共轭微孔聚合物（CMPs）是一类独特的材料，它将扩展的π共轭与永久微孔骨架相结合。自2007年发现以来，CMPs已成为多孔材料的重要子类。广泛的合成构建模块和网络形成反应提供了大量具有不同性质和结构的CMPs。这使得CMPs能够用于气体吸附和分离，化学吸附和封装，异质催化，光氧化催化，光发射，传感，能量存储，生物应用和太阳能燃料生产。在这里，我们回顾了自CMP研究开始以来的进展，并展望了这些材料未来的发展方向。我们还将CMPs的前景与不断增长的共轭晶态共价有机框架（COFs）进行了比较。

3：Emerging trends in porous materials for CO2 capture and conversion

作者：Gurwinder Singh, Jangmee Lee, Ajay Karakoti, Rohan Bahadur, Jiabao Yi, Dongyuan Zhao, Khalid AlBahilyc and Ajayan Vinu

来源：Chem. Soc. Rev., 2020,49, 4360-4404

DOI：https://doi.org/10.1039/D0CS00075B

摘要：大气中二氧化碳浓度过高的问题需要通过适当措施加以控制，包括减少发电厂等固定点源的二氧化碳排放，采用碳捕集技术，并通过光催化和/或电催化途径将捕集的二氧化碳转化为无污染的清洁燃料/化学品。多孔材料在碳捕集方面备受关注，在最近的过去，它们在碳捕集和转化方面取得了显著进展。在这方面，主要多孔吸附剂（如MOFs、沸石、POPs、多孔碳和介孔材料）在二氧化碳捕集和转化方面的新趋势得到了讨论。解释并深入比较它们的表面纹理和化学性质，以及各种其他特征对它们的二氧化碳捕集和转化效率、选择性和可回收性的影响。材料结构与二氧化碳捕集和转化方面的科学和技术进步为设计有效的多孔材料提供了深刻的见解。综述以总结结束，总结了该领域的关键挑战、当前趋势和多孔材料发展中的关键挑战，以及未来研究方向，结合可能的解决方案实现多孔材料在二氧化碳捕集和转化中的部署。

4：Porphyrin- and phthalocyanine-based porous organic polymers: From synthesis to application

作者：Wenyan Ji, Tian-Xiong Wang, Xuesong Ding, Shengbin Lei, Bao-Hang Han

来源：Coordination Chemistry Reviews Volume 439, 15 July 2021, 213875

DOI：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.213875

摘要：卟啉和酞菁是结构相关的大环化合物，具有高度共轭的π-电子体系，在可见光区域表现出强烈的吸收和非凡的热化学稳定性。同时，它们的光物理性质和电负性可以通过改变金属中心或外围取代基来调节。多孔有机聚合物（POPs）作为一类新兴的多孔材料，在各个领域得到了广泛研究和应用。卟啉和酞菁由于其特殊性能在构建POPs中被广泛应用。将卟啉或酞菁纳入POPs中使聚合物具有多种用途，包括催化、吸附、分离、降解、治疗等。制备策略、结构设计和单体功能化在特定应用中基本上影响着材料的性能。在本综述中，我们首先总结了目前卟啉和酞菁基POPs粉末、纳米片和薄膜的制备方法。然后，我们介绍了卟啉和酞菁基材料的主要应用，重点关注了材料构建方法和结构设计对性能的影响。最后，基于我们的知识，进一步讨论了这些材料的主要挑战和前景。

5：Post-synthetic modifications in porous organic polymers for biomedical and related applications

作者：Ji Hyeon Kim, Dong Won Kang, Hongyeol Yun,Minjung Kang,a Nem Singh, Jong Seung Kim and Chang Seop Hong

来源：Chem. Soc. Rev., 2022,51, 43-56

DOI：https://doi.org/10.1039/D1CS00804H

摘要：多孔有机聚合物（POPs）是通过多维刚性芳香基元的交联聚合制备的。一般来说，POPs可以分为结晶共价有机框架（COFs）和其他晶态不佳或无定形多孔聚合物。由于它们显著的固有特性，如高孔隙率、稳定性、可调性和大量的构建基元，一些新的POPs正在被开发用于各种科学领域的应用。特定应用所需的关键敏感功能基团在严酷的POPs制备条件下无法维持。最近发展的后合成修饰（PSM）策略为POPs的先进应用提供了可能，否则将受到限制。由于先进的PSM策略，POPs在不同功能方面经历了蓬勃复苏，特别是在生物医学应用中，如生物成像工具、药物、酶、基因或蛋白传递系统、光疗和癌症治疗。本教程评论重点关注最近为POPs开发的PSM策略，特别是生物医学应用，以及它们作为有前途的生物适用材料的未来展望。

6：Water-dispersible and soluble porous organic polymers for biomedical applications

作者：Jia Tian, Furong Lin, Shang-Bo Yu, Junlai Yu, Qingxuan Tang, Zhan-Ting Li

来源：Aggregate, Volume3, Issue5 October 2022 e187

DOI：https://doi.org/10.1002/agt2.187

摘要：多孔有机聚合物（POPs）已经成为一类新兴的高级多孔有机材料，由于它们在固态和有机介质中的结构多样性和定制功能。在多孔有机材料的研究领域中，创造水溶性和相关水分散性的POPs仍然是非常具有挑战性的。它们在水介质中基于孔隙度的功能，提供了在生物相关领域中有前景的平台，具有多样的拓扑结构。本综述重点介绍了用于生物医学应用的水溶性或分散性POPs的最新进展，包括生物成像和生物传感，药物递送和肿瘤靶向的纳米载体，光疗法，蛋白质和基因递送，生物大分子的封装和鉴别，以及抗微生物活性。

7：Porous organic polymers for drug delivery: hierarchical pore structures, variable morphologies, and biological properties

作者：Yunxin Tang, Anuraj Varyambath,Yuanchen Ding, Bailiang Chen, Xinyi Huang, Yu Zhang, Deng-guang Yu, Il Kim and Wenliang Song

来源：Biomater. Sci., 2022,10, 5369-5390

DOI：https://doi.org/10.1039/D2BM00719C

摘要：多孔有机聚合物近年来受到了广泛关注，因为它们可作为生物材料。特别是它们的分级孔结构、可变形态和可调节的生物特性使它们适用于药物输送系统。本综述讨论了控制多孔有机聚合物分级结构和形态的合成和后形成/控制方法，包括模板法、无模板法、机械法、电纺法和3D打印法，并详细介绍了不同方法对它们的比表面积、分级结构和独特形态的影响。此外，我们讨论了它们在药物封装和刺激响应材料（如pH、热、光和双刺激）开发中的应用，重点关注它们在靶向药物释放和作为治疗剂的用途。最后，我们展望了基于多孔聚合物的药物输送系统的研究方向和应用。

8:Amine-functionalized porous organic polymers for carbon dioxide capture

作者：Ali K. Sekizkardes, Ping Wang, James Hoffman, Samir Budhathoki and David Hopkinson

来源：Mater. Adv., 2022,3, 6668-6686

DOI：https://doi.org/10.1039/D2MA00235C

摘要：最近对使用多孔有机聚合物（POPs）进行CO2捕获的研究受到了越来越多的关注，因为它们具有高CO2吸附能力和选择性、可调节的化学结构和永久的多孔性等吸附性能。POPs是使用二维和/或三维有机单体（构建块）通过共价键连接在一起构建的，从而创造了高多孔性。POPs中的孔结构异常稳定，这导致它们具有循环CO2吸附性能。然而，POPs通常由于与CO2在物理吸附限制（20-40 kJ mol-1）中的相互作用而遭受低CO2吸收和选择性的影响。与其他物理吸附剂类似，POPs在潮湿条件下的CO2吸收能力进一步降低。针对这些限制，POPs中的胺功能化已经提高了CO2吸收性能，并改善了对N2等非极性气体的CO2选择性。更重要的是，几种类型的胺功能化POPs表明，在潮湿条件下，如在燃烧后的烟气中，CO2吸收能力可以保持不变。本综述文章介绍了胺功能化多孔有机聚合物的最新发展。通过考虑胺对POPs的吸附性能和CO2捕获性能的影响，详细研究了三种主要的胺功能化类别，包括直接胺合成、胺浸渍和胺接枝。对胺功能化POPs的最新发现进行了调查，包括多孔聚合网络（PPNs）、共价有机框架（COFs）、胺连接的POPs、超交联聚合物（HCPs）、共轭微孔聚合物（CMPs）、苯并咪唑连接聚合物（BILPs）、多孔芳香框架（PAFs）和固有微孔性聚合物（PIMs）。

小编说，这篇文章是小编目前看到的关于氨基功能化二氧化碳捕集吸附材料的综述性最强的文章。

9：A critical insight into porous organic polymers (POPs) and its perspectives for next-generation chemiresistive exhaled breath sensing: a state-of-the-art review

作者：Parthasarathy Srinivasan, Kirti Dhingra and Kamalakannan Kailasam

来源：J. Mater. Chem. A, 2023,11, 17418-17451

DOI：https://doi.org/10.1039/D3TA02660D

摘要：近年来，化学电阻式呼出气传感器的发展备受关注，因为它们可作为早期疾病诊断的工具，通过对呼出气生物标志物浓度进行无创分析，采用顶空分析的方式。从商业角度看，用于化学电阻式传感器的现有金属氧化物材料受到相对湿度水平（% RH）、更高的操作温度和稳定性的干扰。特别是在感知呼吸挥发物时，% RH的影响更为突出，因为人类呼出的气体含有超过95%的RH。在这种情况下，许多其他材料，特别是高比表面积的聚合物材料，包括以沸石为基础的咪唑酸盐框架（ZIFs）、金属-有机框架（MOFs）和多孔有机聚合物（POPs），已被用于制备化学电阻式传感器。在其中，POPs构成了呼出气传感应用中备受关注的下一代材料。值得注意的是，关于POPs对呼出气传感的化学电阻式传感的综述文章很少。这促使我们整理了这篇批判性综述，总结了最近POPs的进展和最新的化学电阻式传感，包括基于硼酸酯、亚胺键和卟啉的共价有机框架（COFs）的传感特征。此外，还强调了其他最近出现的POPs的化学电阻式传感特征，即基于七氮杂环基的有机网络/框架（HMPs）、共价三嗪基框架（CTFs）和基于四氮杂环的一维聚合物。对于合成的主要挑战，包括构建单元的优化、表面修饰/功能化以及POPs的固有性能，以制备化学电阻式呼吸传感器的问题也得到了广泛讨论。

10：Porous organic polymers: a progress report in China

作者：Qing Hao, You Tao, Xuesong Ding, Yajie Yang, Jie Feng, Rui-Lei Wang, Xue-Ming Chen, Guan-Le Chen, Xiaomeng Li, Huang OuYang, XunLiang Hu, Jia Tian, Bao-Hang Han, Guangshan Zhu, Wei Wang, Fan Zhang, Bien Tan, Zhan-Ting Li, Dong Wang & Li-Jun Wan

来源：March 2023 Vol.66 No.3: 620–682

DOI：https://doi.org/10.1007/s11426-022-1475-x

摘要：多孔有机聚合物（POPs）是由碳、氢、氮和氧等轻元素组成的多孔材料。其良好的特性，包括大比表面积、良好的物理和化学稳定性、明确定义的化学组成、广泛的单体选择范围和强大的设计能力，使得POPs成为材料研究的前沿之一。在这篇综述中，我们讨论了中国科学家主要领导的各种POPs材料的设计和合成，包括共轭微孔聚合物（CMPs）、多孔芳香框架（PAFs）和超交联多孔聚合物（HCPs），以及由共价有机框架（COFs）组成的结晶POPs和一类具有三嗪环的COFs，共价三嗪框架（CTFs）和超分子有机框架（SOFs），并总结了它们在吸附、分离、催化和电化学领域的主要应用。