降低大气中二氧化碳(CO₂)浓度以实现碳中和, 已成为环境科学与可持续发展领域一项紧迫的全球性挑战. 借助电催化CO₂还原反应(electrocatalytic CO₂ reduction reaction, ECRR)可将CO₂转化为高附加值化学品与清洁能源燃料, 为实现碳减排及可再生电能向化学能高效转化提供了极具潜力的技术路径. 金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)是一种具有潜力的ECRR催化剂, 得益于其多孔、结构清晰且可调节的框架结构, 这有利于CO₂富集, 并有助于探索结构-性能之间关系和催化反应机理. 含氮杂环配体MOFs材料因其独特的物理化学特性在ECRR研究中备受关注, 这些特性包括灵活多样的框架、丰富的活性位点和高稳定性等. 此综述系统评述了基于含氮杂环配体MOFs材料的相关性质和表征手段, 并按含氮杂环结构类别, 即咪唑基、吡唑基、三唑基和四唑基等, 归纳了含氮杂环配体MOFs材料在ECRR领域的最新研究进展. 最后, 剖析了当前制约该类MOFs在ECRR实际应用方面的关键挑战, 包括本征导电性不足、在长时间运行条件下结构和电化学稳定性问题、电解槽系统集成以及催化反应过程中动态结构演变导致的机理模糊等, 并在此基础上对未来研究方向进行了展望.

手性金属-有机框架作为一类结构高度可调控的先进手性微孔材料, 在医学、生物和光学等领域展现出诱人的应用前景. 近年来, 关于手性金属-有机框架的研究取得了系列重要进展, 但随着相关研究与诸多领域的交叉融合, 也产生了新的挑战, 如手性配体和手性金属-有机框架的高效合成, 在潜在应用场景中的稳定性和在对映选择性应用中的分子机制等. 本综述讨论了手性金属-有机框架的直接合成策略(基于手性配体直接合成、基于非手性配体的自发拆分、手性模版诱导和手性缺陷工程合成)和后修饰合成策略(金属离子节点后修饰、有机配体后修饰和功能客体后修饰), 并对近五年手性金属-有机框架在对映选择性传感、对映异构体分离、不对称催化和手性光学等方面的进展进行了总结和展望.

铝基金属有机框架(Al-MOFs)因其主体金属的天然丰度较高, 为构筑经济友好的功能材料提供了新途径. 然而, 由于Al^3＋的较快的水解动力学, Al-MOFs的结晶过程较为困难, 导致相比于其他金属基MOF发展较为缓慢, 以Al-MOF为平台的主客体化学研究也因此受限. 随着对Al^3＋水解过程认识的深入, 近年来Al-MOFs得到蓬勃发展, 对该领域进展进行具有时效性的总结具备重要意义. 基于此, 本综述详细总结了Al-MOFs的合成方法、结构的多样性以及其在主客体化学方面的应用. 在合成方法方面, 于传统溶剂热法的基础上加入了对新兴的微波合成法与电化学合成法的介绍, 在结构多样性方面则对迄今为止Al-MOFs中所出现过的所有次级结构单元(Secondary building unit, SBU)进行分类总结, 从次级构筑单元出发, 详细介绍2023年后报道的Al-MOFs结构. 此外, 针对Al-MOFs的主客体化学应用进行调研, 通过对其吸附的客体分子进行分类, 归纳了Al-MOFs作为主体吸附客体分子的机理及其作用位点. 最后, 对Al-MOFs的主客体化学的研究趋势进行了展望.

一步法纯化乙烯在工业生产中具有重要意义, 而多组分金属有机框架的可控构筑为C₂烃类气体分离及甲醇制烯烃(MTO)产物提纯提供了富有前景的解决方案. 本工作采用2,2'-联喹啉-4,4'-二甲酸(H₂BQDC)与CuBr原位配位形成金属配体单元Cu(BQDC)₂, 进而将其分别与ZrOCl₂、Fe₃O(OAc)₆(H₂O)₃及Bi(NO₃)₃•9H₂O通过溶剂热反应组装, 成功制备了三例结构明确的多组分金属有机框架材料: Zr-Cu-BQDC、Quat-Fe-Cu-BQDC和Quat-Bi-Cu-BQDC. 系统研究表明, 三种材料因其组成与孔道化学环境的差异, 分别对C₂H₂/C₂H₆/C₂H₄三元混合物和MTO典型组分C₃H₆/C₂H₄展现出优异的吸附选择性. 单组分气体吸附、理想吸附溶液理论(IAST)预测以及动态柱穿透实验共同验证了这些材料在常温常压下实现乙烯一步高效纯化的可行性. 本工作不仅发展了基于金属配体策略的多组分金属有机框架合成方法, 也为面向工业需求的烯烃分离材料设计提供了新思路.

发展新型固体吸附剂从CO₂/C₂H₂混合物中高效分离C₂H₂具有重要的工业价值. 本工作针对离子液体负载金属-有机骨架(MOF)复合材料中活性组分易流失、稳定性差的问题, 提出一种采用双环氧基团交联剂对离子液体进行共价交联的策略. 该策略基于环氧基团与胺基的开环聚合反应, 在离子液体内构筑稳定的共价网络, 进而将其牢固负载于ZIF-8表面形成具有核壳结构的[乙二醇缩水甘油醚]/[四乙烯五胺][吡唑]@ZIF-8 ([EGDE]/[TEPA][Py]@ZIF-8)吸附剂, 可实现CO₂/C₂H₂的高效分离. 交联后的复合材料仍保留良好的CO₂吸附能力(63.75 cm³•g⁻¹)和CO₂/C₂H₂选择性(>10⁴), 并且热稳定性相较于原始复合材料得到了显著提升. 经5次吸附-脱附循环后CO₂吸附容量并未出现明显变化. 此外, 穿透实验进一步验证了在动态条件下复合材料具有优异的CO₂/C₂H₂分离性能.

通过物理吸附分离法去除C₂H₂中的CO₂杂质具有节能优势, 但由于这两种气体的分子尺寸和物理性质极为接近, 给分离带来很大挑战性. 其中具有CO₂选择性的反向分离更为有效, 但是具有此性能的吸附剂十分稀缺. 另外, 吸附剂在分离过程中的稳定性、成本以及实际分离效率等问题均需考量. 本研究选用两种低成本、高稳定性的多孔配位框架材料Zn₃[Fe³⁺(CN)₆]₂ (ZnHCF)和K₂Zn₃[Fe²⁺(CN)₆]₂ (KZnHCF)来解决上述问题. 这两例材料的笼状孔道结构具备适宜的窗口尺寸, 可实现对CO₂的吸附性能优于C₂H₂. 在KZnHCF 中, 位于孔腔内部的 K⁺离子通过静电作用对进入孔道的CO₂与C₂H₂分子产生差异化定向作用, 显著提升了CO₂吸附量与分离选择性, 并在一定程度上缓解了吸附容量与选择性之间常见的此消彼长关系. 该材料在298 K条件下对CO₂的吸附量达到111.5 cm³•g⁻¹, 对等体积的CO₂/C₂H₂混合气体具备出色的CO₂选择性分离效果, 298 K、0.1 MPa条件下, 其理想吸附溶液理论(IAST)选择性为23.4. 更重要的是, 通过动态穿透实验发现, KZnHCF 可在较宽温度范围内保持高效的CO₂/C₂H₂分离性能. 在298 K条件下处理体积比50∶50的CO₂/C₂H₂混合气时, 该材料可一步法制备出纯度高于99.9%的C₂H₂, 动态吸附产率达1915 mmol•kg⁻¹, 仅略低于最新报道的最高纪录. 在323 K, 其吸附产率(1450 mmol•kg⁻¹)仍高于多数文献在298 K下报道的数值. KZnHCF 凭借优异的分离性能, 同时兼具高稳定性、可循环利用性、低成本及易规模化合成等优势, 成为潜在可应用于实际的高效CO₂/C₂H₂分离材料.

随着农业与工业的不断发展, 目前全球范围内水体中的硝酸盐(NO₃⁻)污染仍然十分严重, 并且呈现出多点分散的特点, 使用硝酸根电化学还原(eNO₃RR)技术, 可以在常温常压下将NO₃⁻废弃物还原成对人类有用的物质——氨(NH₃). 然而, 在接近实际水体环境的中性pH条件下, eNO₃RR面临质子供给受限、析氢副反应竞争、亚硝酸盐(NO₂⁻)累积风险以及催化剂寿命不足等多重瓶颈. 近期备受关注的金属有机框架(MOF)材料潜力巨大, 其可调的多孔结构与明确的活性位点有利于提高NO₃^-还原效率与选择性. 这一领域近期取得了巨大的进展, 卓越的MOF基材料已达到接近99%的NH₃法拉第效率, 在抑制NO₂⁻累积的同时将NH₃产率推高至>23000 μg•h⁻¹•mg_cat⁻¹, 通过构建导电复合结构与衍生化策略, MOF基材料能在工业级电流密度(>950 mA•cm⁻²)下保持>90%的法拉第效率和10小时以上的稳定性. 本综述聚焦MOF基电催化剂, 系统剖析了中性eNO₃RR的机理, 借助MOF的原子级可设计性, 通过单原子/簇调控、多金属协同、导电复合以及衍生化策略, 可精准克服中性条件下eNO₃RR的质子供给、析氢竞争及稳定性瓶颈, 实现从污染物到NH₃的高效转化. 但是目前距离这一目标仍存在许多挑战: 催化过程中的活性中心动态识别不够清晰准确, 真实水体中的长效稳定性有待验证, 以及规模化合成等问题亟待解决.

光催化二氧化碳(CO₂)还原已成为减少温室气体排放并同步生产高附加值化学品与燃料的重要策略. 然而, 光生载流子的快速复合严重制约太阳能驱动光催化系统的效率, 成为该技术发展的关键瓶颈. 本研究通过分子空腔限域策略, 成功将超小WO₃纳米簇限域封装于PCN-250的微孔骨架中. 与主要依赖Fe^3＋活性位点的原始PCN-250不同, 封装WO₃纳米簇构筑了紧密结合的Z型异质结. 该独特结构不仅抑制了WO₃纳米颗粒的聚集, 克服了传统WO₃纳米片层间电荷传输受限的问题, 同时实现了高效电荷分离, 并保留了各组分的高氧化还原能力, 显著提升了光催化CO₂还原性能. 高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)分析证实WO₃纳米簇被有效限域封装于PCN-250内部, 其自组装形成的超小纳米簇直径范围为0.8~1.4 nm. UV-Vis光谱表明, 这种纳米级封装显著拓宽了材料的光学吸收范围, 将吸收边延伸至800 nm, 实现了对整个可见光区域的响应. 以H₂O蒸气为质子源时, 优化后的WO₃@PCN-250-2 (W@P-2)复合材料CO₂光还原效率达516.07 μmol•g^－1, 是纯WO₃的9.1倍. 机理研究表明, WO₃/PCN-250界面遵循Z型电荷转移路径; 原位红外光谱证实*COOH为CO₂还原生成CO的关键中间体. 该工作为设计面向高效CO₂光还原的Z型异质结提供了重要参考.

发光型Cu(I)-卤化物金属有机框架是研究微小结构变化与带边电子结构关系的良好平台, 但拓扑固定的系列卤素配合物仍较少. 本工作以三苯并咪唑配体Tbpo和金属CuX (X=Cl、Br、I)构筑了三种二维同构的Cu(I)-卤簇金属有机框架. 三者具有相同的拓扑和相近的配位环境, 随卤素由Cl到I变化, Cu…Cu距离逐渐缩短, 热稳定性逐渐下降. 三种材料均表现出固态发光, 发射峰分别位于423、408和455 nm. 理论计算表明, 其价带边缘具有Cu—X杂化特征, 带隙大小规律为Br>Cl>I, 与发光变化一致. 其中, Tbpo-I中较短的Cu…Cu接触可能增强亲铜作用, 从而导致发射明显红移.

煤层气中甲烷/氮气的高效分离是提升清洁能源利用率、减少温室气体排放的关键举措. 本研究筛选出一例一维层叠配位聚合物吸附剂材料(Mn-DHBQ), 在298 K和0.1 MPa下有较高的CH₄吸附量(1.10 mmol•g⁻¹)和CH₄/N₂选择性(5.82). 在动态穿透实验中, 可以实现CH₄/N₂的高效分离. 此外, 该材料可由廉价商品化原料在水溶液中高效规模化合成, 结构与分离性能与小规模合成的材料保持一致, 具有良好的应用前景.

1-羟基芘(1-HP)是人体内多环芳烃(PAHs)代谢的终产物, 可作为一项生物学指标用于监测人类暴露于具有遗传毒性的PAHs的情况. 然而开发兼具高选择性、超高灵敏度与快速响应特性的1-HP检测方法仍面临重大挑战. 本研究成功构建了一种基于稀土金属铕(Eu³⁺)和刚性八羧酸配体H₈HPA-2Me的金属-有机框架(MOF)材料NKM-456-Eu. 值得注意的是, NKM-456-Eu被证明是一种卓越的发光传感器, 可以识别N,N-二乙基甲酰胺(DEF)溶液和人尿液中的1-HP, 具有快速响应性(5 s)、高猝灭效率K_sv (83280 L/mol)、低检测限(0.0061 μmol/L)和基于肉眼可观察的发光猝灭性能, 并且对尿液中的其他成分具有良好的抗干扰能力. 该Eu-MOF具有可调的天线效应, 在432 nm(配体π→π*跃迁)和616 nm(配体到金属电荷转移, LMCT)处表现出双发射, 在1-HP存在时实现了高效的荧光猝灭. 本研究为探索基于MOFs的潜在发光传感器提供了一种新策略, 这一具有可调天线效应的Eu-MOF开创性设计将积极推动高性能MOF荧光材料和器件的发展.

锆基金属-有机框架(Zr-MOFs)因其优异的化学稳定性与高度可调的拓扑结构而备受关注. 合成后配体插入工程提供了一种重要的功能化策略, 能够在分子水平上实现Zr-MOFs结构和功能的精准设计和调控. 系统综述了近年来Zr-MOFs中合成后配体插入的研究进展, 聚焦配体安装与配体交换两大方向. 梳理了从悬挂基团修饰到配体安装的发展脉络, 阐明了各类方法的机理、适用范围及其对气体吸附/分离以及多相催化等性能的增强机制. 重点探讨顺序配体安装策略如何通过预设结构空位实现功能连接体的精准、分步引入, 从而在原子尺度上调控孔道微环境, 进而增强其功能. 最后, 展望了该方向在规模化制备、多功能集成及实际应用中的挑战与前景, 为定向设计高性能Zr-MOFs材料提供理论指导.

针对金属有机框架(MOFs)在工业化应用中面临的高能耗与大量溶剂浪费这一关键瓶颈, 本工作报道了一种快速、绿色的机械化学合成策略, 成功实现了高效CO₂吸附剂UTSA-16(Zn)的宏量制备. 与传统溶剂热法相比, 该工艺将合成时间从48 h缩短至6 h, 使时空产率提升了48倍, 同时减少了约90%的溶剂消耗. 研究发现, 引入三乙胺作为碱调节剂, 对于调控反应体系pH值、抑制缺陷形成及确保产物的高结晶度至关重要. 所得材料的结构与水热法样品高度一致(BET比表面积达817 m²/g), 并完好保留了其优异的CO₂捕获性能. 在296 K下, 材料的CO₂吸附量达3.68 mmol/g, 对CO₂/N₂混合气表现出388的超高IAST (Ideal Adsorbed Solution Theory)选择性. 动态穿透实验进一步证实了该材料在模拟烟气条件下的卓越分离能力与循环稳定性.

海水中蕴藏着储量极其丰富的铀资源, 被认为是缓解未来铀资源短缺、支撑核能可持续发展的重要战略途径. 然而, 海水中铀浓度极低、共存离子复杂且生物污损严重, 使高效、选择性提铀面临巨大挑战. 共价有机框架(COFs)作为一类结构可设计、孔道规整、比表面积大且化学稳定性优异的晶态多孔材料, 近年来在海水提铀领域展现出独特优势. 本文系统综述了COFs材料在海水提铀方面的最新研究, 重点总结了其在吸附法、光催化法以及光、电等外场协同提铀中的应用与作用机制. 围绕官能团修饰、骨架与缺陷工程、复合与异质结、形貌控制、供体-受体(D-A)结构和反应路径调控等策略, 分析了COFs在提升铀提取容量、选择性、动力学性能及抗生物污损能力方面的关键进展. 最后, 对当前COFs材料在规模化应用、长期稳定性及成本控制等方面面临的挑战进行了讨论, 并对未来高性能海水提铀材料的设计方向与发展趋势进行了展望. 本综述为COFs材料在海水提铀领域的深入研究与应用提供系统参考与思路启示.

共价有机框架(COFs), 兼具可设计性、比表面积大和能带可调性, 近年来逐渐受到了研究者的青睐. 但其COFs存在光生电荷快速复合以及电子传递路径受限的问题, 限制了其光催化产氢的应用. 构建强大内建电场促进高效电荷分离与传输是提升光催化剂性能的关键. 本工作通过利用一种具有β-酮烯胺连接的甲基COFs孔内嵌入富勒烯C₆₀成功制备了一种C₆₀@TpPa-(CH₃)₂-COF光催化剂. 结果表明, 与未封装C₆₀的COF相比, 封装C₆₀后内建电场强度提升了4.32倍, 极大促进了电荷分离与传输. 优化后的C₆₀@TpPa-(CH₃)₂-COF在全光谱条件下的产氢速率高达61.58 mmol• g^－1•h^－1. 本研究为构筑高效COF基光催化剂提供了新策略.

框架材料化学的发展为构筑结构可控、功能集成的多孔晶体体系提供了重要平台. 手性金属-有机框架材料(CMOFs)因能够在晶态框架中固定并放大分子手性, 在不对称催化等领域展现出独特潜力. 然而, 如何在刚性手性框架内合理组织多种催化位点, 并通过框架结构参与反应中间体的稳定与选择性调控, 仍面临显著挑战. 本工作以天然D-樟脑酸为手性源, 理性设计并合成了一种新型双功能配体, 成功构筑了一例具有阶梯状三维骨架特征的手性铜基金

属-有机框架(D-Cam-Cu). 单晶X射线衍射分析表明, 该框架由paddle-wheel型双核铜单元逐层连接而成, 相邻片层在空间上呈现有序错位, 构建出非均匀分布的手性微环境. 在此基础上, 将该CMOF与手性磷酸协同引入, 构建了一个非均相协同催化体系, 并将其成功应用于β-萘胺与α-重氮酯的不对称N—H键插入反应. 结果表明, 相较于单一催化剂体系, 该协同体系在产率和对映选择性方面均表现出显著提升. 结合结构解析与催化行为分析认为, 阶梯状手性框架在稳定关键反应中间体、促进多活性中心协同及调控反应选择性方面发挥了关键作用. 此研究不仅实现了从天然手性分子到功能性手性框架材料的可控构筑, 也为发展基于框架材料的多功能协同不对称催化体系提供了新的设计思路.

低浓度二氧化碳(烟气中15%、空气中720 mg/m³级)的高效捕集与电催化转化是实现碳减排与资源化利用的重要技术路径. 然而, 受限于CO₂传质不足、杂质气体引发的竞争反应以及产物分离成本高等因素, 传统电催化体系在低浓度条件下面临显著性能衰减的问题. 金属−有机框架(MOF)材料凭借其可设计的多孔结构、可调控的化学环境以及高度集成化的功能潜力, 为突破上述瓶颈提供了独特的平台. 本文围绕MOF基材料在低浓度CO₂电催化转化中的应用进展, 系统梳理并总结了几类代表性的设计策略: 从单一MOF内部实现CO₂捕集-催化双功能集成, 到MOF基分子筛膜-电解池的器件级耦合, 实现烟气或空气源CO₂的原位富集、纯化与高选择性转化. 相关研究揭示了低浓度CO₂电催化转化从分子尺度活性位点调控, 到反应环境优化, 再到器件级系统集成的递进式创新思路. 最后, 结合当前研究现状, 对该领域在催化机理、耐杂质体系构建等方面面临的挑战与发展机遇进行了展望.

开发高效稳定的光催化剂用于太阳能驱动过氧化氢(H₂O₂)合成是当前绿色化学研究的重要方向. 基于金属−碳键(M—C)配位策略, 成功设计并合成了一例新型银基金属有机框架(MOF)光催化剂Ag-TEPT (TEPT=2,4,6-三(4-乙炔基苯基)-1,3,5-三嗪). 在模拟太阳光照下, 该催化剂在不加任何牺牲剂的水-氧气体系中展现出优异的H₂O₂合成性能, 产率可达2880 μmol•g⁻¹•h⁻¹; 即使在空气氛围中仍能维持2024 μmol•g⁻¹•h⁻¹的高活性. 进一步的机理研究表明, H₂O₂的生成遵循两电子氧还原反应(ORR)与四电子水氧化反应(WOR)协同的双路径反应机制. 光致发光光谱和光电化学测试证实, 催化剂中活性位点与银−碳配位键协同调控, 不仅优化了催化剂的能带结构, 还显著促进了光生电子-空穴对的有效分离, 从而显著提升了光催化合成过氧化氢的活性.

共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)凭借其结构可设计性、高比表面积和优异的化学稳定性, 近年来在质子导体领域引起广泛关注. 本综述概述了COFs在本征与非本征质子源体系中的质子传输机制、材料设计策略及相关研究进展, 阐明了Grotthuss机制与Vehicle机制的定义和判定标准. 将电化学阻抗谱、固体核磁、红外光谱等实验手段与密度泛函理论、分子动力学和从头算分子动力学模拟结合, 解析了COFs的微观质子传输机制及其与结构的构效关系. 最后, 本综述分析了COF质子导体在能源领域的应用前景, 并简要探讨了其结构设计、实验表征和理论模拟的发展方向.

开发高效乙烯(C₂H₄)分离与提纯技术是化工节能降耗的重大需求, 研究的关键在于高性能乙烷(C₂H₆)吸附剂的设计与制备. 具有高度可设计性与可调节性金属有机框架(Metal-organic framework, MOF)材料的出现, 极大推动了C₂H₆选择性吸附剂研发的进展. 通过活性位点的合理构筑与孔腔环境的精准调控, 种类繁多的C₂H₆选择性吸附剂不断涌现, 但在面对实际分离体系和复杂工业应用场景时, 材料的性能仍有待提高, 对C₂H₆吸附机制构效关系的认知也迫切需要进一步系统研究. 此综述系统总结了近15年来C₂H₆选择性吸附剂的研究进展, 深入探讨了C₂H₆选择性吸附剂的结构设计方法, 包括柔性开门效应、金属开放位点修饰、孔道表面电势调控等, 强调了C₂H₆吸附剂面对工业应用必须克服的关键挑战, 包括在循环稳定性、绿色规模化合成及新型分离工艺建立等, 以期为高性能C₂H₆吸附剂的精准构筑与分离应用奠定理论基础, 推动烯烃分离工业的技术创新与变革发展.

由于环境问题日益加剧, 能源需求持续增长, 传统材料已难以满足这些领域的进一步需求. 金属有机框架(MOFs)材料因其多孔结构、大比表面积和多功能的特性, 在这些领域中展现出巨大的潜力. 然而, 纯MOFs固有的不稳定性和低导电性限制了其实际应用. 基于MOFs的复合材料在保留单纯MOFs优点的同时, 整合了客体材料(包括无机碳材料、金属氧化物和聚合物等)的功能, 在未来能源和环境等科学领域展现出重要的研究价值. 全面综述了MOF复合材料在电化学储能和吸附领域的应用, 并从维度角度分析了基于MOFs的各种复合材料的物理和化学性质. 在此背景下, 不仅强调了MOF复合材料的优势, 还对其应用效果进行了详细分析和客观概述.

氧气传感在环境监测、医疗保健、工业生产和应用安全等各领域都发挥着至关重要的作用, 而金属有机框架(MOFs)由于具有较强的氧吸附能力, 有望应用于氧气传感并提高其响应性能. 本工作选取4个常见的锆基MOF材料并比较了其与配体的荧光发射和荧光寿命, 阐述了其发光机理. 4种锆基MOF均表现出对氧气的荧光淬灭性能, 证明了氧气是有效淬灭锆基MOF的荧光的主要空气组分. 其中, MOF-808和UiO-66具有良好的稳定性, 有望成为氧气传感器的候选材料. 在探究Zr基MOF中导致荧光淬灭的组成时, 通过对比具有相同配体的铬MOF, 证明了Zr⁴⁺是引发荧光淬灭的主要因素, 理论计算以及氧气吸附测试辅助验证了锆基MOF在氧气传感中的优势. 另外, UiO-66较短的恢复响应时间证明了MOF中孔道的作用, MOF荧光寿命的降低揭示了氧气对MOF荧光路径的抑制. 这些发现预计将为开发敏感的氧气传感器提供理论指导.

二维共价有机框架(Two-dimensional Covalent-Organic Frameworks, 2D COFs)是指一类由π-共轭构筑单元通过共价键连接形成的具有二维拓扑结构的晶态多孔材料. 由于其独特的周期性多孔结构、高比表面积、优异的稳定性等特点在离子传输、光电材料、催化等领域展现出了巨大的应用潜力. 其中, 碳碳键链接的共价有机框架因兼具优异的稳定性和良好的结晶性, 被认为是最具有前景的二维聚合物材料之一. 近年来, 基于不同的设计原则和合成策略涌现出了许多具有不同结构和优异性能的碳碳键链接共价有机框架. 在这篇综述中, 按照构筑单元的拓扑结构对碳碳键链接共价有机框架进行分类, 并归纳总结了迄今为止C=C和C—C键链接的二维共价有机框架在合成方法、结构创新、性能提升以及实际应用领域的研究进展. 该综述旨在为相关领域的研究人员更好地设计和合成具有多种功能的多孔结晶材料提供参考, 从而促进碳碳键链接共价有机框架材料在光电领域的进一步发展和应用.