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共价有机框架(COFs)是多孔材料中最重要、最具活力的组成部分之一,是由有机单体通过共价键连接而成的多孔网状材料。由于其具有较小的密度、较大的比表面积、较高的结晶度、较高的稳定性、结构的多功能性和较为容易的表面改性能力等迷人的特性,得到了全世界无数科研工作者的关注,并在气体和能源存储、检测、吸附、催化、光电和药物输送等领域得到了广泛的应用。本学位论文在前人的工作基础上,围绕COFs及其复合材料的合成和在类酶催化与光降解中的应用开展了以下研究工作:(1)合成并表征了COF-300-AR,研究了其在光照下的类氧化酶催化特性,根据TMB-COF-300-AR体系的颜色变化,建立了检测HL-60细胞裂解液中谷胱甘肽(GSH)含量的新方法,并详细研究了其催化机理。(2)以COF-300-AR为载体,原位制备了粒径小、分散均匀的Pt NPs,并研究了PtNPs@COF-300-AR的类氧化酶催化能力。(3)通过高分辨质谱研究了COF-300-AR在光照条件下催化降解甲基橙的具体机理。本学位论文共分为以下五章:第一章:对COFs及其分类、合成方法及其在催化中的应用进行了简要的介绍和综述。第二章:首次研究了还原型COF即COF-300-AR作为光敏材料的类氧化酶催化特性。在光照条件下,COF-300-AR可以高效、快速地催化TMB的氧化反应。在此基础上,以TMB-COF-300-AR体系发展了定量检测细胞提取液中谷胱甘肽的新方法。COF-300-AR具有良好的重现性和稳定性,即使放置15 d和连续循环使用8次后仍能保持催化活性高于92%。通过加入活性氧捕获剂和ESR实验研究催化机理,表明在催化过程中产生了·OH和O2·-自由基。第三章:首次以COF-300-AR为模板,在NaBH4的还原下,原位制备了超细Pt NPs,且制备的Pt NPs的粒径均一、分布均匀,具有较高的类氧化酶催化活性。对催化机理的研究表明,1O2自由基的产生是导致高催化活性的主要因素。进而,以TMB-PtNPs@COF-300-AR体系发展了检测谷胱甘肽的新方法。该催化剂的重现性和稳定性均较好。第四章:发展了以COF-300-AR作为光敏催化剂催化降解甲基橙的新方法。在最佳催化条件下,对甲基橙的降解率高于99%,基本降解完全。结合高分辨质谱分析,表明COF-300-AR对甲基橙的降解途径主要是醌式降解。同时,对催化机理的研究表明,·OH和O2·-自由基的产生是导致其高降解率的主要因素。第五章:结论与展望