共价有机框架（Covalent Organic Frameworks，COFs）材料是一种新兴的、共价键连接的结晶性多孔高分子材料。由于其具有大比表面积、规整的孔道、易于调控的结构、超低密度以及优异的热稳定性和化学稳定性等优点，COFs材料在气体吸附和分离、多相催化、能量存储、生物载药及化学传感等领域中展现了巨大的应用潜力。然而，实现从科学研究到工业应用的跨越，其中一个问题必须解决，即能够高效、便捷、绿色且大量的合成材料。目前，水热法是制备COF的主要手段，然而这种操作有一下局限性：1）需要“冷冻-抽气”的方法置换空气，提供反应的真空条件，对于设备要求较高，且单次合成量有限；2）通常需要加热条件，且反应时间较长（3天）；3）常用有机溶剂，例如二氧六环、三甲苯等，具有较大毒性。以上种种条件限制了COF的工业化、大批量制备和应用。
为了应对以上挑战，推动COF领域的发展，利物浦大学Andy Cooper 团队发展了一种在水相体系中采用超声制备COFs材料的新策略。相比于传统方法，超声合成：1）操作简单，将反应原料与乙酸水溶液混合后在室温空气中即可合成；2）大大缩短合成时间，通常1个小时即可获得高结晶性材料；3）合成过程更加绿色，反应不需要有机溶剂参与，在水相中即可进行；4）可大量制备，1小时即可获得克级材料。此外该方法具有较好的普适性，作者借助该策略成功制备了9例材料，其中包括两例首次报道的COF材料。
有趣的是，作者发现这种快速合成的COFs材料表现出更加优异的多孔性和结晶性。作者进一步对比了通过超声合成的COF（sonoCOF-3）和溶剂热法制备的材料（solvoCOF-3）在光分解水产氢性方面的性能，结果sonoCOF-3展现出了更加优异和稳定的产氢性能。
综上所述，作者发展了一种基于声化学的简洁、高效且绿色地制备COFs材料的新方法，而且证实使用该方法制备的COFs材料展现出了优异的物化性能。该工作对于推动COF材料的工业化应用具有重要意义。该工作最终发表在期刊 Nature Synthesis 上，利物浦大学博士研究生赵伟为第一作者。