文献速递|北京师范大学JHM:用芳基胍武装的共价有机框架原位自清洁去除新兴有机污染物

背景：传统光催化材料在去除水中新兴有机污染物时，面临活性位点稀缺、电子-空穴对快速重组以及原位再生困难等挑战。研究目的：本研究通过侧链工程，将具有优异吸附性能和富电子共轭结构的芳基双胍臂引入共价有机框架（COF），开发出一种新型原位自清洁COF（Aryl-BIG-COF），旨在增强对水中新兴污染物（如普萘洛尔PRO）的去除效率。结论：成功合成了Aryl-BIG-COF，其对PRO的吸附容量和光催化降解率分别提高了近四倍和七倍。该材料具备自清洁能力，在六个循环后对PRO的去除率仍保持在90%以上。机理研究表明，芳基胍臂通过缩小带隙并诱导局部电荷极化，有效提升了电子-空穴对的分离效率。该材料在去除PRO、双酚A、四环素和诺氟沙星等多种新兴污染物方面表现出广泛适用性，且残留毒性低。天然水中共存有机物和离子有助于去除过程。这项工作为设计高效、可持续的水净化COF材料提供了重要启示。