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隨著人們對于健康的重視程度日益加深，研究毒性物質的去除技術并推動其應用具有重要的科學價值和社會意義。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，常導致中毒事件和臨床毒副作用，限制了它們的臨床應用。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用至關重要。傳統吸附材料（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，開發高效、安全的新型吸附劑成為材料科學領域的研究熱點。共價有機框架（COFs）作為一類新興結晶多孔材料，憑借其高度有序的結構、高比表面積、熱化學穩定性、永久孔隙、高結晶度、可調孔徑和拓撲多樣性等優良特性，在毒性物質去除領域展現出巨大潛力。然而，COFs的規模化制備、復雜體系選擇性吸附及應用穩定性仍面臨重大挑戰。

該綜述從材料設計策略、多場景應用、吸附機制及未來挑戰四個方面系統梳理了COFs在有毒物質去除中的研究進展。首先，聚焦COFs的合成與功能化設計，詳細闡述了通過拓撲調控、功能基團引入及復合策略優化材料性能的路徑，探討如何通過結構設計與化學修飾提升吸附選擇性和穩定性。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）和體內毒素去除領域的應用潛力，從分子篩分效應到化學協同作用，論證其在不同場景下的技術優勢。此外，系統解析了COFs吸附有毒物質的微觀機制，闡明孔徑匹配、靜電作用、氫鍵及疏水效應等多因素耦合的吸附機理。最后，總結了當前研究在有毒物質去除領域面臨的關鍵挑戰，包括綠色規模化制備工藝的缺失、復雜體系動態調控需求及生物安全性驗證不足，并提出通過工藝創新、智能材料開發及跨學科合作推動技術落地的未來方向。

COFs材料在中藥馬兜鈴酸類成分選擇性去除中的應用

該研究工作得到了國家自然科學基金（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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