工业染料污染仍是全球废水治理中的长期难题。来自纺织和化工制造等行业的染料往往难以去除、不可生物降解，并对植物、动物及人类具有毒性。由于效率、成本或副产物等方面的限制，传统处理技术在实现高效净化时常面临权衡。

东北大学研究人员近日公布一种三维共价有机框架（COF）材料TU-123，旨在高效且选择性地去除受污染水体中的阴离子染料。研究指出，该材料具有高度多孔结构，可像“海绵”一样捕获染料分子，从而便于后续分离与处理。相关研究已发表在《美国化学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）。

在废水染料去除领域，多孔吸附剂被视为一种新兴路径，其核心在于对有害染料分子的选择性捕获。研究团队表示，共价有机框架因晶体有序性、孔结构可调以及化学稳定性而受到关注。现阶段用于废水治理的COF多为二维结构，而三维COF在结构刚性与各向同性孔道连通性方面具备潜在优势，但构建具有化学稳定键合、且连接度较高的三维COF难度较大，限制了其应用拓展。

研究团队在此背景下开发了TU-123。论文称，TU-123为首个采用两组分醛基与胺基构建的12+3连接三维咪唑键共价有机框架，具有aea拓扑结构。研究人员表示，该框架高度有序、永久多孔且化学稳定，适用于废水染料处理。

东北大学先进材料多学科研究所助理教授Saikat Das在论文中表示，团队“通过超越传统的多组分Debus-Radziszewski反应”，建立了构建高连接度且化学稳健的三维咪唑键共价有机框架的新途径。

在性能测试中，研究人员以阴离子染料酸性橙7为对象评估TU-123的去除能力。结果显示，在中性条件下，该材料表现出较强的静电捕获作用，最大吸附容量为495.07毫克/克，去除效率超过86%。研究还称，TU-123具备较快的吸附动力学、良好的可循环使用性，并在复杂水环境中表现出较高耐久性。

此外，研究人员在实际工业废水样品中验证了TU-123的染料去除效果。先进材料多学科研究所的Yuichi Negishi表示，这项工作确立了构建高连接度咪唑键三维共价有机框架的结构蓝图，并为先进水净化技术提供了一条可持续路径。