1. Nature：重構(gòu)共價(jià)有機(jī)框架

本文報(bào)告了一個(gè)基于框架重建來(lái)制備強(qiáng)健、高度結(jié)晶的亞胺COF的通用且可擴(kuò)展的方法。與單體最初隨機(jī)排列的標(biāo)準(zhǔn)方法不同，本方法涉及使用可逆和可移除共價(jià)系鏈對(duì)單體進(jìn)行預(yù)組織，然后進(jìn)行受限聚合。這種重構(gòu)方法通過(guò)簡(jiǎn)單的無(wú)真空合成過(guò)程，生成結(jié)晶度大大增強(qiáng)、孔隙率大大提高的重構(gòu)COF。重構(gòu)COF中結(jié)晶度的增加改善了電荷載流子傳輸，導(dǎo)致犧牲光催化析氫速率高達(dá)27.98 mmol h-1 g-1。這種納米限域輔助重建策略是通過(guò)原子結(jié)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)有機(jī)材料功能編程的一個(gè)步驟。

2. Nature子刊：COFs中吡啶氮的電荷調(diào)控

本文作者通過(guò)調(diào)節(jié)結(jié)合到COFs框架中的吡啶氮原子的電子狀態(tài)來(lái)構(gòu)建高活性的催化中心。通過(guò)引入不同的吡啶單元（如吡啶、離子吡啶和離子咪唑單元），調(diào)節(jié)了各種性質(zhì)，包括偶極矩、還原能力、親水性和對(duì)反應(yīng)中間體的結(jié)合親和力。值得注意的是，離子型咪唑COF（im-PY-BPY-COF）表現(xiàn)出比中性COF（PY-BPY-COF）和離子型吡啶COF（ion-PY-BPY-COF）更高的活性。具體來(lái)說(shuō)，im-PY-BPY-COF在0.1 M KOH中表現(xiàn)出0.80 V的半波電位，優(yōu)于其他無(wú)金屬COF。理論計(jì)算和原位同步輻射傅里葉變換紅外光譜證實(shí)，離子咪唑環(huán)中的碳原子通過(guò)促進(jìn)中間體OOH*的結(jié)合和促進(jìn)OH*的解吸而提高了活性。這項(xiàng)研究為高活性類金屬COF催化劑的設(shè)計(jì)提供了新的見解。

3. Nature子刊：氧鈍化策略實(shí)現(xiàn)有氧條件下高效電催化CO?還原

 作者首次提出了一種氧鈍化策略，通過(guò)光開關(guān)調(diào)節(jié)的共價(jià)有機(jī)框架材料來(lái)提高有氧條件下的CO2RR性能。有氧條件下，含有氧鈍化閉環(huán)單元的close-DAE-BPy-CoPor對(duì)電催化CO2RR非常有效，CO的法拉第效率為90.5%，并且CO部分電流密度可達(dá)-20.1 mA cm–2，相反地，含有氧活化開環(huán)單元的open-DAE-BPy-CoPor和不含氧鈍化單元的BPy-CoPor表現(xiàn)出較低的FECO，分別為74.9%和25.9%。作者從實(shí)驗(yàn)和理論的角度對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入的科學(xué)探究。原位紅外光譜、ORR性能測(cè)試和密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，close-DAE-BPy-CoPor的耐氧性得益于其降低的O2活化能力和較高的*OOH形成能，從而使O2鈍化并抑制有氧條件下電催化CO2RR中ORR的發(fā)生。

4. Nature子刊：離子COF高效選擇性捕獲釷離子

    釷(Th)與稀土元素和鈾(U)的選擇性分離是今后釷核能開發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為更好地理解不同N位點(diǎn)對(duì)Th(IV)選擇性捕獲的作用，中國(guó)原子能科學(xué)研究院葉國(guó)安研究員和歐陽(yáng)應(yīng)根研究員等人報(bào)道了一種離子COF，命名為Py-TFImI-25 COF，以及去離子類似物Py-TFIm-25 COF，兩者都具有創(chuàng)紀(jì)錄的高分離因子，范圍在102到105之間。Py-TFIm-25 COF對(duì)Th(IV)的吸收能力和吸附速率明顯高于Py-TFImI-25 COF，也優(yōu)于已報(bào)道的大多數(shù)吸附劑。

5. Nature子刊：Pt簇在COF上的原位光沉積用于光催化制氫

作者設(shè)計(jì)了一種COF基光催化劑（PY-DHBD-COF），其在每個(gè)組成單元中都帶有相鄰的羥基和亞胺鍵。在光驅(qū)動(dòng)HER中，Pt前體PtCl62-在靠近羥基和亞胺-N的特定位點(diǎn)上的吸附，隨后的光還原導(dǎo)致Pt簇在2D COF表面層上原位光沉積，具有高分散性。在COF上廣泛分布的Pt簇暴露出較大的活性表面并極大地促進(jìn)了電子轉(zhuǎn)移，這種分散良好的沉積有助于Pt助催化劑的最佳利用。在Pt負(fù)載量為1 wt%時(shí)，PY-DHBD-COF的析氫（HER）速率高達(dá)42432 μmol g-1 h-1。該工作通過(guò)充分利用COF的可設(shè)計(jì)和可調(diào)節(jié)的孔結(jié)構(gòu)來(lái)開發(fā)高效的光催化劑，為在原子水平上控制光催化助催化劑的沉積提供了方向。

6. Nature子刊: 構(gòu)筑具有Co-O4原子位點(diǎn)的共價(jià)有機(jī)框架助力高效CO2RR

本文以2,4,6-三(4-氨基苯基)?1,3,5-三嗪為固定模塊，通過(guò)調(diào)節(jié)醛模塊中羥基的位置，設(shè)計(jì)并制備了具有Co-O4位點(diǎn)的COF，探索了Co金屬配位模式對(duì)COF催化CO2還原微環(huán)境的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了可見光條件下CO2的高效還原。在25℃和1.0 bar，Co-2,3-DHTA-COF催化劑對(duì)CO2還原為CO的產(chǎn)率高達(dá)18.0 mmol g-1 h-1，選擇性為95.7%，遠(yuǎn)超目前文獻(xiàn)報(bào)道的金屬-COF催化劑的最高值。甚至在自然太陽(yáng)光照下，該催化劑對(duì)CO的產(chǎn)率仍然高達(dá)11.0 mmol g-1 h-1，選擇性達(dá)到89%。原位光譜測(cè)試表明，獨(dú)特的Co-O4原子催化位點(diǎn)顯著提升了COF中載流子的遷移率，并減少了光催化過(guò)程中光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合程度，從而高效地促進(jìn)了CO2的光還原性能。此外，進(jìn)一步通過(guò)原位紅外和DFT計(jì)算研究了CO2光還原反應(yīng)過(guò)程中的中間體和反應(yīng)機(jī)制。

7. Nature子刊：將有序結(jié)構(gòu)復(fù)雜性編碼為共價(jià)有機(jī)框架

將不同的化學(xué)實(shí)體安裝到具有良好定義的空間分布的晶體框架上代表了實(shí)現(xiàn)有序和復(fù)雜合成材料的可行方法。這里，共價(jià)有機(jī)框架(COF-305)由四(4-氨基苯基)甲烷和2,3-二甲氧基對(duì)苯二甲醛構(gòu)建，其在已知的COF中具有最大的晶胞和不對(duì)稱單元。COF-305的有序復(fù)雜性通過(guò)其組分的九種不同立體異構(gòu)體來(lái)體現(xiàn)，這些異構(gòu)體在拓?fù)涞葍r(jià)位點(diǎn)上顯示出特定序列，這可歸因于其結(jié)構(gòu)單元偏離了它們?cè)诜肿泳w中固有的優(yōu)選簡(jiǎn)單堆積幾何結(jié)構(gòu)以適應(yīng)骨架形成。COF-305提供的洞察力從非共價(jià)相互作用的角度補(bǔ)充了共價(jià)網(wǎng)狀設(shè)計(jì)的原則，并為在分子框架中尋找復(fù)雜的化學(xué)序列提供了機(jī)會(huì)。

8. Nature子刊：π-f共軛2D鈾有機(jī)框架

 隨著核能的快速發(fā)展，鈾供應(yīng)鏈和核廢料積累的問題促使研究人員改進(jìn)鈾分離方法。在這里，作者展示了一個(gè)基于原位形成π-f共軛二維鈾-有機(jī)框架的范例。在篩選了五種π共軛有機(jī)配體后，我們發(fā)現(xiàn)1,3,5-三甲酰基間苯三酚是構(gòu)建鈾-有機(jī)骨架的最佳配體，因此可以從高濃度和低濃度中100%去除鈾，殘余濃度遠(yuǎn)低于世衛(wèi)組織飲用水標(biāo)準(zhǔn)（15 ppb），并以0.64mg g-1 d-1的創(chuàng)紀(jì)錄吸收效率從天然海水中捕獲97%的鈾（3.3 ppb）。我們還發(fā)現(xiàn)1，3，5-三甲酰間苯三酚可以克服離子干擾問題，如大量干擾離子或21-離子混合溶液的存在。作者的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了我們的分離方法優(yōu)于現(xiàn)有方法，并將為基于金屬有機(jī)框架化學(xué)的分離提供基本的分子設(shè)計(jì)。

9. Nature water：COFs膜用于水中痕量污染物去除

 痕量的有機(jī)污染物是隨著時(shí)間累積并對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重潛在危害的有害污染物。膜技術(shù)為從水環(huán)境中去除它們提供了一種有前景的可持續(xù)方法。然而，大多數(shù)商業(yè)膜的孔徑大于大多數(shù)微量有機(jī)污染物的分子大小，因此難以實(shí)現(xiàn)有效攔截。在這里，作者提出了一種通過(guò)在孔表面引入不同長(zhǎng)度的烷基鏈來(lái)調(diào)控共價(jià)有機(jī)框架膜孔徑從介孔到微孔的側(cè)鏈工程策略。附有烷基鏈的共價(jià)有機(jī)框架膜展示了對(duì)各種有機(jī)污染物的高效攔截，包括檸檬酸酯、硝基多環(huán)芳烴、有機(jī)磷酸酯和殺蟲劑，其大小僅為0.35 nm，拒絕率大于99%，通量高于110 kg m^?2 h^?1 MPa^?1。這項(xiàng)工作為有效從水資源中去除不同類型的有機(jī)污染物提供了途徑，以確保我們的供水安全和可持續(xù)性。

10. Nature子刊：反平行堆積COFs

在本文中，作者展示了剛性的共價(jià)有機(jī)框架，具有反平行堆疊結(jié)構(gòu)、出色的抗輻射性以及在各種條件下對(duì)I2、CH3I和I3的高結(jié)合親和力。中性框架（ACOF-1）通過(guò)來(lái)自反平行堆積層的吡啶-N和肼基團(tuán)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了高親和力，從而在動(dòng)態(tài)吸附條件下，25°C時(shí)I2的容量約為2.16 g/g，CH3I的容量約為0.74 g/g。隨后，ACOF-1的合成后甲基化將吡啶-N位點(diǎn)轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子吡啶鎓部分，產(chǎn)生了陽(yáng)離子框架（即ACOF-1R），其具有從污染的水中捕獲三碘離子的增強(qiáng)能力。ACOF-1R可以快速凈化碘污染的地下水至飲用水平，通過(guò)柱穿透試驗(yàn)確定的高吸收能力為約4.46 g/g。特異性結(jié)合部分的協(xié)同功能使ACOF-1和ACOF-1R成為在實(shí)際條件下用于放射性碘污染物處理的有前途的吸附劑。

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