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隨著人們對于健康的重視程度日益加深，研究毒性物質(zhì)的去除技術(shù)并推動其應(yīng)用具有重要的科學(xué)價值和社會意義。如一些藥用植物（如馬兜鈴科的馬兜鈴、細辛等）由于含有植物毒素，常導(dǎo)致中毒事件和臨床毒副作用，限制了它們的臨床應(yīng)用。因此，有效、選擇性地去除藥用植物中的有毒成分對于減輕毒性、保留藥效以確保其臨床安全應(yīng)用至關(guān)重要。傳統(tǒng)吸附材料（如活性炭、分子篩）存在吸附去除容量低、選擇性差、二次污染等問題，開發(fā)高效、安全的新型吸附劑成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。共價有機框架（COFs）作為一類新興結(jié)晶多孔材料，憑借其高度有序的結(jié)構(gòu)、高比表面積、熱化學(xué)穩(wěn)定性、永久孔隙、高結(jié)晶度、可調(diào)孔徑和拓撲多樣性等優(yōu)良特性，在毒性物質(zhì)去除領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，COFs的規(guī)?；苽?、復(fù)雜體系選擇性吸附及應(yīng)用穩(wěn)定性仍面臨重大挑戰(zhàn)。

該綜述從材料設(shè)計策略、多場景應(yīng)用、吸附機制及未來挑戰(zhàn)四個方面系統(tǒng)梳理了COFs在有毒物質(zhì)去除中的研究進展。首先，聚焦COFs的合成與功能化設(shè)計，詳細闡述了通過拓撲調(diào)控、功能基團引入及復(fù)合策略優(yōu)化材料性能的路徑，探討如何通過結(jié)構(gòu)設(shè)計與化學(xué)修飾提升吸附選擇性和穩(wěn)定性。其次，重點分析了COFs在生物毒素，尤其是中藥/天然植物有毒成分（如馬兜鈴酸類成分）和體內(nèi)毒素去除領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，從分子篩分效應(yīng)到化學(xué)協(xié)同作用，論證其在不同場景下的技術(shù)優(yōu)勢。此外，系統(tǒng)解析了COFs吸附有毒物質(zhì)的微觀機制，闡明孔徑匹配、靜電作用、氫鍵及疏水效應(yīng)等多因素耦合的吸附機理。最后，總結(jié)了當(dāng)前研究在有毒物質(zhì)去除領(lǐng)域面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，包括綠色規(guī)?；苽涔に嚨娜笔?、復(fù)雜體系動態(tài)調(diào)控需求及生物安全性驗證不足，并提出通過工藝創(chuàng)新、智能材料開發(fā)及跨學(xué)科合作推動技術(shù)落地的未來方向。

COFs材料在中藥馬兜鈴酸類成分選擇性去除中的應(yīng)用

該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（項目編號：82374300、82474182、82141209)的支持。

文獻詳情：

Covalent organic frameworks as superior adsorbents for the removal of toxic substances

Yubo Li,^?* Jinxia Wei,^? Jian Wang,^? Yuanyuan Wang, Peishuang Yu, Yao Chen^*, Zhenjie Zhang^*

Chem Soc Rev., 2025;54(6):2693-2725. 

https://doi.org/10.1039/D4CS00591K

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