中文名称：吡啶-联苯共价有机框架
英文名称：Pyridine-Biphenyl Covalent Organic Framework

结构特征
Py-PB-COF是一种基于吡啶和联苯单元构建的二维共价有机框架材料，通过共价键连接形成高度有序的晶态多孔结构。其骨架由轻质元素（C、H、N）组成，具有规则的孔道排列和较大的比表面积。二维层内通过π-π共轭作用增强结构稳定性，层间通过范德华力堆叠形成一维通道。该材料可通过调控单体尺寸和连接方式实现孔径的精准设计，例如引入不同长度的联苯衍生物可调节孔道尺寸至1.5-3.0 nm范围，满足特定分子吸附需求。

化学稳定性
Py-PB-COF的化学稳定性源于其共价键连接方式。早期基于硼酸酯连接的COF易受水解影响，而Py-PB-COF通过采用亚胺键或吖嗪键连接显著提升了耐水解性能。例如，在pH=1的酸性溶液或沸水环境中处理24小时后，其晶体结构仍能保持完整。此外，通过后合成修饰引入疏水基团（如甲氧基）可进一步削弱层间静电斥力，增强骨架稳定性。近期研究通过[3+2]环加成反应将吖嗪键转化为稠合双环结构，使材料热分解温度提升至400℃以上。

功能化应用
Py-PB-COF的功能化主要依赖其孔道表面修饰和骨架结构调控。在电化学领域，其与玻碳微球、离子液体复合制备的糊电极可用于尿酸检测，灵敏度达0.5 μM，且六次连续测量相对标准偏差仅1.54%。在气体吸附方面，通过引入氨基或硫醇基团可增强对CO₂或重金属离子的选择性吸附。例如，部分环化改性后的Py-PB-COF对汞离子的分配系数较原始材料提升一个数量级。此外，其共轭结构使其在光致发光和荧光传感领域也具有潜在应用。

研究进展
近年来，Py-PB-COF的研究聚焦于连接键化学拓展和多功能集成。2024年，中国科学院团队通过[3+2]环加成反应实现了吖嗪键向稠合双环结构的转化，显著提升了材料的热稳定性和化学稳定性。2025年，基于Py-PB-COF的电化学传感器在生物小分子检测领域取得突破，其复合电极展现出优异的抗干扰性和重现性。未来研究将进一步探索其在能源存储和催化领域的应用，例如作为锂硫电池载硫材料或光催化载体。

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