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  共價(jià)有機(jī)框架（Covalent Organic Frameworks, COFs）作為一類結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、孔徑可調(diào)、結(jié)晶性良好的多孔有機(jī)材料，近年來(lái)在氣體分離、催化、能源存儲(chǔ)、傳感與電子器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。然而，COFs因自身晶態(tài)粉末的低可加工性，長(zhǎng)期以來(lái)在薄膜制備與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中面臨巨大挑戰(zhàn)�，F(xiàn)有的COFs薄膜制備方法往往依賴復(fù)雜反應(yīng)條件，如高溫高壓、長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)、有毒有機(jī)溶劑等，難以兼顧綠色環(huán)保與規(guī)模化應(yīng)用需求。

  近日，江南大學(xué)皮付偉教授及李靖坤博士等在《Angewandte Chemie》上發(fā)表題為“Azine-Pyridine Frame Generated Covalent Organic Frameworks and Self-polymerized Films”的最新研究成果，提出了一種全新的偶氮-吡啶骨架設(shè)計(jì)策略，在COFs薄膜制備工藝上取得重要突破。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入具備質(zhì)子動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移能力的偶氮-吡啶構(gòu)筑單元，在無(wú)需催化劑的條件下，僅依靠乙醇-水溶液中的簡(jiǎn)單滴涂與自然蒸發(fā)，即可在溫和綠色環(huán)境中制備出大面積、厚度可控（10 nm 至 >30 μm）的自支撐COFs薄膜。骨架內(nèi)部的質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移（PCET）機(jī)制賦予了材料優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與多功能應(yīng)用性能。

  更為突出的是，該偶氮-吡啶COFs薄膜表現(xiàn)出多重性能：光學(xué)性能優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)99.9%的紫外-藍(lán)光屏蔽性能，同時(shí)維持約97%以上的可見(jiàn)光透過(guò)率；可高效快速地將Au³⁺與Cr⁶⁺等高價(jià)貴金屬及有毒金屬離子還原至元素態(tài)或低毒性離子；在能源儲(chǔ)能領(lǐng)域，通過(guò)應(yīng)用于鋅電池隔膜修飾，可有效抑制枝晶生長(zhǎng)，使電池壽命提升逾10倍。該研究不僅在 COFs 成膜與加工工藝上實(shí)現(xiàn)重大突破，更賦予其廣闊的多功能應(yīng)用前景，展現(xiàn)出動(dòng)態(tài)骨架設(shè)計(jì)理念在有機(jī)框架材料領(lǐng)域的重要潛力。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202509221

作者簡(jiǎn)介：

皮付偉，江南大學(xué)食品學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。主持有國(guó)家高層次引進(jìn)人才、江蘇省“雙創(chuàng)人才”、江蘇省“雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”、國(guó)家“十三五”專項(xiàng)“主要食品全產(chǎn)業(yè)鏈品質(zhì)質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)研究”子課題1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、企業(yè)委托項(xiàng)目等10余項(xiàng)。長(zhǎng)期致力于食品質(zhì)量與安全、食品功能因子智能化檢測(cè)與調(diào)控、光譜分析新技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用等領(lǐng)域。迄今為止已在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表研究論文105篇，包括Angewandte Chemie, Advanced Functional Materials, Chemical Engineering Journal, Nano Letters，Small, Food Chemistry，Biosensors & Bioelectronics，Food Bioscience等一區(qū)TOP期刊50余篇。成果多次入選F1000“熱點(diǎn)”論文。

李靖坤博士主要從事刺激響應(yīng)型共價(jià)有機(jī)框架（COFs）材料的設(shè)計(jì)、成膜與食品智能感知應(yīng)用研究。博士期間以第一作者在Angewandte Chemie, Adv. Funct. Mater., Chem. Eng. J., Small, Food Chemistry等權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文多篇，主持江蘇省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目1項(xiàng)。