图4. Janus型COF-石墨烯薄膜的形成机理 。 a）COF纤维-石墨烯薄膜形成过程中顺序结晶和组装过程的示意图 。 b）和c）分别在Tp-偶氮纤维-石墨烯薄膜形成过程中的时间依赖性SEM和PXRD 。 d) COFsphere-石墨烯薄膜形成过程中顺序结晶和组装过程的示意图 。 e)和f) Tp-DPPsphere-石墨烯薄膜形成过程中的时间依赖性SEM和PXRD 。
图5.施加力的示意图a)石墨烯表面和b)带有Berkovich尖端的COF纤维-石墨烯薄膜的COF纤维表面（图表未按比例） 。 c)代表性载荷-深度曲线之间的比较 。 d) Tp-偶氮纤维-石墨烯的石墨烯和COF表面的多个凹痕的散点图数据 。 e)石墨烯表面和f)具有Berkovich尖端的COFsphere-石墨烯薄膜的COFsphere表面上施加力的示意图（图表未按比例） 。 g)代表性P-h曲线之间的比较 。 h)来自Tp-Azosphere-graphene的石墨烯和COF表面的多个凹痕的散点图数据 。
图6.原始和Janus型COF薄膜之间纳米纤维与纳米球响应的纳米力学性能转换 。 a）原始COFsphere和Janus型COFsphere薄膜中缺陷程度的示意图 。 b)和c)Tp-Azofiber与Tp-Azosphere在原始和Janus型薄膜中的[E H
值的比较 ， 分别 。 d)和e) Tp-DPPfiber与Tp-DPPsphere分别在原始薄膜和Janus型薄膜中的[E H
值比较 。
此外 ， 为了展示我们生产Janus型薄膜的方法的优势 ， 我们比较了通过不同方法制备的四种不同类型的COF-石墨烯复合膜的机械性能 。 这些膜的顶部和底部表面的比较散点图显示了两个表面的相似机械响应 ， 证实了差的Janus型行为（图S53-S56和表S5） 。 在某些情况下 ， 两层薄膜也无法保持在一起并容易分层 ， 表明界面处材料的整合不良 。
总之 ， 我们已经展示了一种通用的合成方法 ， 通过采用层接技术来制造Janus型COF-石墨烯薄膜 。 实现了成分不同（COF和石墨烯）二维层的成功集成 ， 保持了各个层的结构顺序完整 。 COF薄膜的这种各向异性改性导致正交润湿性和机械性能 ， 这通常在均质复合材料中观察不到 。 尽管在Janus型薄膜中提取单个层的机械响应很困难 ， 但我们已经证明我们的纳米压痕结果遵循在不同实验条件下获得的趋势 。 这些结果有助于理解与实际应用相关的薄膜的机械响应 。 我们的研究结果还表明 ， 与均质薄膜相比 ， 真正异质的Janus型COF薄膜具有优越的机械性能 。 然而 ， 需要进一步的系统研究来充分理解这些复杂的系统 。 结果进一步强调了在COF材料中加入异质性的重要性 。 我们设想 ， 我们的研究结果将为选择适当的合成条件和合适的支持物来生长COF和其他晶体材料以用于相关应用铺平道路 。
本文仅用于学术交流 ， 不得用于商业用途 。
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