[发明专利]共价有机框架膜及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种多层结构，所述结构包括与多环芳香碳（PAC）层接触的共价有机框架（COF）层，所述PAC层具有第一侧面和第二侧面，其中所述PAC层与基片接触，以使得所述COF与所述PAC层的第一侧面接触，并且所述基片与所述PAC层的第二侧面接触。

2.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述PAC层是石墨烯或石墨。

3.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述基片是铜、镀铜硅、熔融石英、或碳化硅。

4.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述COF层包括选自下组的COF：COF-5、TP-COF、NiPc-PBBA COF、ZnPc-Py COF、ZnPc-DPB COF、ZnPc-NDI COF、和ZnPc-PPE COF。

5.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述COF层的厚度为5nm至1微米。

6.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述COF层的孔的直径为1nm至6nm。

7.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述COF层的平均晶粒尺寸至少为5单位晶胞。

8.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述COF层包括至少3个分子层，并且其中无可检测到的堆垛层错。

9.一种形成与多环芳香碳（PAC）层接触的共价有机框架（COF）层的方法，所述PAC层具有第一侧面和第二侧面，其中所述PAC层与基片接触，以使得所述COF与所述PAC层的第一侧面接触，并且所述基片与所述PAC层的第二侧面接触，所述方法包括以下步骤：在存在PAC层的条件下，将亚基化合物与多官能团连接化合物接触，其中在使至少两个亚基化合物与多官能团连接化合物反应的条件下，将所述PAC层与基片和溶剂接触，以形成至少一个共价键以及在所述PAC层上形成COF层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述PAC层是石墨烯或石墨。

11.根据权利要求9所述的方法，其中COF层具有至少一个选自亚胺键、腙键、三嗪键和硼酸酯键的共价键。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述亚基化合物包括至少两个儿茶酚基团，并且所述多官能团连接化合物包括至少两个硼酸基团。

13.一种设备，所述设备包括如权利要求1所述的共价有机框架（COF）层或使用权利要求9所述的方法制备的所述COF层。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述设备选自太阳能电池、柔性显示器、照明设备、RFID标签、传感器、感光体、电池、电容器、气体存储设备、和气体分离设备。