金（Au）作为一种独特且不可替代的战略性贵金属，具有出色的导电性、优异的耐腐蚀性和高熔点等特性，不仅是现代电子、通信、航空航天和医疗设备等高科技产业的核心材料[1][2]，在珠宝和投资领域也占据重要地位。然而，全球黄金储量正在不断减少，传统的采矿方法由于经济和环境因素成本的增加而变得越来越困难。与此同时，工业废水（如电子废物处理、电镀和采矿冶炼产生的废水）中含有大量以Au(III)形式存在的黄金。这些废水中的Au(III)通常以氯化物复合物的形式存在，例如[AuCl₄]⁻，它们具有高度毒性和持久性，对水生生态系统和人类健康构成威胁。如果未经处理直接排放，这些废水不仅会导致珍贵资源的严重损失，还会带来严重的环境和健康风险[3]。因此，从复杂废水中高效且选择性地回收Au(III)至关重要，这不仅可以减少环境污染，还能回收这种稀缺的贵金属。
为了有效回收Au(III)，目前从水溶液中回收Au(III)的主要方法包括化学沉淀[4]、溶剂萃取[5]、电解、膜分离[6][7]和吸附方法。其中，吸附方法因其操作简单、能耗低、适用于低浓度系统、环境友好以及易于功能化设计而受到青睐[8]。近年来，高性能吸附材料（如活性炭[9]、离子交换树脂[10]和生物基吸附剂[11]已被广泛用于金回收研究。然而，这些传统吸附剂在实际应用中仍存在明显局限性：活性炭等碳材料通常吸附容量有限、动力学缓慢、选择性差且难以再生[12]；离子交换树脂在复杂离子共存系统中容易发生竞争性吸附，在高温下稳定性较差[13]；而天然生物基材料（如壳聚糖）在酸性介质中稳定性差、机械强度低，化学交联改性往往会影响吸附容量[14]。尽管如此，这些材料在复杂基质中的吸附容量有限、选择性差且可重复使用性不佳，阻碍了其实际应用。
共价有机框架（COFs）是一种结晶多孔材料，具有可设计的结构、高表面积、可调的孔隙率以及出色的化学和热稳定性，并且易于功能化修饰[15]。这些特性使它们成为构建下一代高性能吸附剂的理想平台。特别是COFs的有机框架在原子层面具有精确的设计能力。通过将特定的功能团（如氨基和巯基）整合到框架构建单元中，可以合理设计出对目标金属离子具有强亲和力的吸附位点，从而实现高效的选择性Au(III)捕获[16]。最近，共价有机框架（COF）气凝胶因其独特的层次孔结构、较大的比表面积和可调的表面化学性质而成为有前景的金回收多孔材料[17][18][19]。尽管前景广阔，但目前关于COFs用于金吸附的研究大多依赖于单一类型的活性位点（例如仅含有氨基或仅含有巯基），吸附机制和结合能力相对简单。在处理复杂废水系统时，它们的吸附容量、选择性和协同作用机制往往存在不足。研究表明，要实现高效的Au(III)捕获需要多种力的协同作用：氨基（−NH₂）可以通过适当的pH值下的质子化产生的静电效应有效富集[AuCl₄]⁻的阴离子形式；而巯基可以与Au(III)形成强而特定的配位键（Au–S），由于巯基的软碱性质，这是实现高选择性的关键。此外，引入富含电子的π-共轭单元（如噻吩）可以增强框架的电子离域，可能通过π-金属相互作用或电子转移促进Au(III)的还原和固定。因此，将多种互补的结合位点整合到稳定的类COF多孔聚合物结构中仍然是实现高容量、选择性和实际应用性的关键挑战。
为了解决上述问题，本研究采用了一种基于“氨基-硫-π共轭”协同增强的合理设计策略，成功制备了一种富含氮和硫配位位点的新型共价有机框架材料（命名为MEBD）。MEBD是通过三嗪三羰基与[2,2′-联噻吩]-5,5′-二醛的动态共价缩合反应合成的，形成了由稳定的胺键连接的多孔网络。该设计旨在使氨基和噻吩硫单元在框架中均匀分布，这些单元不仅可以作为电子供体/质子化位点和强配位位点，基于HSAB理论对Au(III)表现出特定的亲和力，还可以通过可能的电子转移和π-共轭效应增强框架的稳定性；同时，刚性的联噻吩单元和有序的孔结构促进了吸附和传质过程，亲水性氨基的引入改善了材料在水溶液中的分散性等，实现了多种协同效应。因此，这为在复杂实际废水系统中实现高效和高选择性的吸附奠定了结构基础。本研究系统地研究了MEBD的合成、结构及其对Au(III)的吸附性能，全面评估了pH值、浓度、时间、共存离子等因素的影响，并结合了多种表征技术（SEM-EDS、XRD、FT-IR、XPS）和密度泛函理论（DFT）计算，从实验和理论角度深入揭示了吸附机制。本研究旨在提供一种高效且环保的策略，用于从危险废水中解毒和回收金，同时展示了处理含金属工业废水的合理材料设计范例。
