氨基COF配体是一类以氨基功能团为核心、通过共价键连接轻元素（如C、O、N、B）构建的有序多孔晶态材料，其高度规整的孔道结构和可调节的化学性质使其在多个领域展现出d特优势。通过动态共价键形成可逆连接，赋予其高度有序的多孔结构。这种结构不仅具备高比表面积，还能通过模板合成法精确控制形貌和尺寸，例如以氨基COF为模板制备的2D核壳结构材料，可实现微纳米尺度的均匀分散，显著提升溶液稳定性。此外，氨基的引入增强了材料的化学稳定性，使其在强酸/强碱环境中仍能保持结构完整，同时不含金属、重量轻、成本低的特点进一步拓展了其应用潜力。
一、环境治理与污染控制
1.放射性核素吸附
氨基COF在核废料处理中表现出突破性潜力。例如，青岛大学团队开发的TpPa-TDI-AEP材料通过胺基修饰，对放射性碘（如¹²⁹I）的吸附容量达到1570.50 mg/g，是未修饰COF的5倍。其机制源于氨基与碘分子形成电荷转移复合物，并通过p嗪环稳定高氧化态碘化物（如I₅⁻）。这种材料在核废水处理中不仅吸附效率高，且可再生循环使用，为核能安全利用提供了关键技术支撑。
2.持久性有机污染物去除
针对全氟化合物（PFCs）等“永9化学物”，球形氨基COF（COF-NH₂）通过氨基与PFCs碳链上的氟基、羧基形成多重氢键和静电作用，实现高效吸附。实验显示，该材料对珠江水样中5种PFCs的萃取效率达91.76%~98.59%，且重复使用5次性能无显著下降，有望替代传统固相萃取填料。
3.重金属与有机砷协同处理
氨基COF可同时实现检测与吸附双重功能。例如，胺肟功能化COF（AO-COF）对有机砷化合物（如罗沙胂）的荧光检测限低至6.5 nM，吸附容量高达787 mg/g。其荧光猝灭机制源于氨基与砷s盐的强氢键作用，而吸附则通过胺肟基团的配位能力实现，为工业废水中有机砷的原位监测与净化提供了一体化解决方案。
二、能源转化与催化
1.光催化产氢与CO₂还原
氨基COF在光催化领域展现出优异性能。四川大学团队开发的COF-954在可见光下析氢速率达137.23 mmol g⁻¹h⁻¹，且在天然海水中仍保持191.70 mmol g⁻¹h⁻¹的高效产氢能力。其机制在于氨基增强了光生电荷分离效率，并通过π-共轭结构扩大光吸收范围。此外，河北大学团队设计的D¹-A-D²型氨基COF（Co/Cu₃-TPA-COF）在光催化CO₂还原中，通过氨基调控活性位点局域电荷，实现合成气（CO/H₂）比例的精准调控，CO选择性超过90%。
2.电催化二氧化碳转化
武汉大学邓鹤翔团队通过氨基连接的COF-300-AR与银电极构筑协同界面，实现CO₂电还原的高选择性（CO法拉第效率>90%）。氨基不仅稳定了银纳米颗粒的分散性，还通过仲胺基团定向引导CO₂分子的吸附与活化，为高效电催化提供了分子尺度有序界面。
3.碳捕集与湿度调控
针对传统胺基材料在潮湿环境中易流失的问题，Yaghi团队开发的COF-709通过C-S键将聚乙烯亚胺（PEI）共价锚定在COF孔道中。该材料在75%湿度下CO₂吸附量提升2.58倍（达1.24 mmol/g），且循环10次无性能衰减。其机制在于湿度促进氨基与CO₂形成碳酸氢盐，同时C-S键的化学稳定性彻d解决了胺流失难题，为直接空气捕集（DAC）技术提供了革新方案。
三、智能传感与生物监测
1.植物生理状态实时感知
福建农林大学团队将氨基COF制成柔性湿度传感器，用于监测番茄叶片蒸腾信息。该传感器灵敏度达0.8399 nA/%RH，可在10种非生物胁迫下实时追踪叶片湿度与温度变化，并通过元启发式算法预测未来生理趋势。这种可穿戴设备为精准农业提供了全新工具，例如在干旱预警中响应时间仅需2秒，显著优于传统监测手段。
2.多模态环境监测
氨基COF的亲水性与导电性使其适用于多参数传感。例如，胺肟功能化COF可同时检测水中重金属离子（如Hg²⁺）和有机污染物（如染料），通过荧光信号与电阻变化实现双重响应。其在复杂水样（如海水、河水）中的检测稳定性证明了实际应用潜力。
四、新兴交叉领域探索
1.复合材料界面工程
氨基COF可作为“分子胶水”增强异质材料间的协同效应。例如，将氨基COF与金属氧化物（如TiO₂）复合，可通过氨基与氧化物表面羟基的氢键作用提升界面相容性，使复合材料在光催化降解有机污染物中的效率提高3倍以上。
2.极d条件下的稳定吸附
氨基COF的化学稳定性使其在强酸强碱环境中仍保持性能。例如，氨基连接的COF-300-AR在浓盐酸（pH=1）和氢氧化钠（pH=14）中浸泡7天后，晶态结构与吸附容量无明显变化，适用于工业酸洗废水或碱性电镀液的处理。
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