氨基COF配體是一類以氨基功能團為核心、通過共價鍵連接輕元素（如C、O、N、B）構建的有序多孔晶態材料，其高度規整的孔道結構和可調節的化學性質使其在多個領域展現出d特優勢。通過動態共價鍵形成可逆連接，賦予其高度有序的多孔結構。這種結構不僅具備高比表面積，還能通過模板合成法精確控制形貌和尺寸，例如以氨基COF為模板制備的2D核殼結構材料，可實現微納米尺度的均勻分散，顯著提升溶液穩定性。此外，氨基的引入增強了材料的化學穩定性，使其在強酸/強堿環境中仍能保持結構完整，同時不含金屬、重量輕、成本低的特點進一步拓展了其應用潛力。
一、環境治理與污染控制
1.放射性核素吸附
氨基COF在核廢料處理中表現出突破性潛力。例如，青島大學團隊開發的TpPa-TDI-AEP材料通過胺基修飾，對放射性碘（如¹²?I）的吸附容量達到1570.50 mg/g，是未修飾COF的5倍。其機制源于氨基與碘分子形成電荷轉移復合物，并通過p嗪環穩定高氧化態碘化物（如I??）。這種材料在核廢水處理中不僅吸附效率高，且可再生循環使用，為核能安全利用提供了關鍵技術支撐。
2.持久性有機污染物去除
針對全氟化合物（PFCs）等“永9化學物”，球形氨基COF（COF-NH?）通過氨基與PFCs碳鏈上的氟基、羧基形成多重氫鍵和靜電作用，實現高效吸附。實驗顯示，該材料對珠江水樣中5種PFCs的萃取效率達91.76%~98.59%，且重復使用5次性能無顯著下降，有望替代傳統固相萃取填料。
3.重金屬與有機砷協同處理
氨基COF可同時實現檢測與吸附雙重功能。例如，胺肟功能化COF（AO-COF）對有機砷化合物（如羅沙胂）的熒光檢測限低至6.5 nM，吸附容量高達787 mg/g。其熒光猝滅機制源于氨基與砷s鹽的強氫鍵作用，而吸附則通過胺肟基團的配位能力實現，為工業廢水中有機砷的原位監測與凈化提供了一體化解決方案。
二、能源轉化與催化
1.光催化產氫與CO?還原
氨基COF在光催化領域展現出優異性能。四川大學團隊開發的COF-954在可見光下析氫速率達137.23 mmol g?¹h?¹，且在天然海水中仍保持191.70 mmol g?¹h?¹的高效產氫能力。其機制在于氨基增強了光生電荷分離效率，并通過π-共軛結構擴大光吸收范圍。此外，河北大學團隊設計的D¹-A-D²型氨基COF（Co/Cu?-TPA-COF）在光催化CO?還原中，通過氨基調控活性位點局域電荷，實現合成氣（CO/H?）比例的精準調控，CO選擇性超過90%。
2.電催化二氧化碳轉化
武漢大學鄧鶴翔團隊通過氨基連接的COF-300-AR與銀電極構筑協同界面，實現CO?電還原的高選擇性（CO法拉第效率>90%）。氨基不僅穩定了銀納米顆粒的分散性，還通過仲胺基團定向引導CO?分子的吸附與活化，為高效電催化提供了分子尺度有序界面。
3.碳捕集與濕度調控
針對傳統胺基材料在潮濕環境中易流失的問題，Yaghi團隊開發的COF-709通過C-S鍵將聚乙烯亞胺（PEI）共價錨定在COF孔道中。該材料在75%濕度下CO?吸附量提升2.58倍（達1.24 mmol/g），且循環10次無性能衰減。其機制在于濕度促進氨基與CO?形成碳酸氫鹽，同時C-S鍵的化學穩定性徹d解決了胺流失難題，為直接空氣捕集（DAC）技術提供了革新方案。
三、智能傳感與生物監測
1.植物生理狀態實時感知
福建農林大學團隊將氨基COF制成柔性濕度傳感器，用于監測番茄葉片蒸騰信息。該傳感器靈敏度達0.8399 nA/%RH，可在10種非生物脅迫下實時追蹤葉片濕度與溫度變化，并通過元啟發式算法預測未來生理趨勢。這種可穿戴設備為精準農業提供了全新工具，例如在干旱預警中響應時間僅需2秒，顯著優于傳統監測手段。
2.多模態環境監測
氨基COF的親水性與導電性使其適用于多參數傳感。例如，胺肟功能化COF可同時檢測水中重金屬離子（如Hg²?）和有機污染物（如染料），通過熒光信號與電阻變化實現雙重響應。其在復雜水樣（如海水、河水）中的檢測穩定性證明了實際應用潛力。
四、新興交叉領域探索
1.復合材料界面工程
氨基COF可作為“分子膠水”增強異質材料間的協同效應。例如，將氨基COF與金屬氧化物（如TiO?）復合，可通過氨基與氧化物表面羥基的氫鍵作用提升界面相容性，使復合材料在光催化降解有機污染物中的效率提高3倍以上。
2.極d條件下的穩定吸附
氨基COF的化學穩定性使其在強酸強堿環境中仍保持性能。例如，氨基連接的COF-300-AR在濃鹽酸（pH=1）和氫氧化鈉（pH=14）中浸泡7天后，晶態結構與吸附容量無明顯變化，適用于工業酸洗廢水或堿性電鍍液的處理。
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