单线态氧（¹O₂），一种具有温和氧化能力（2.2 V vs NHE）的活性氧（ROSs），因其存在未占据的π*轨道，¹O₂具有高亲电性和对富电子底物氧化的高选择性，在光动力治疗、化学合成和环境修复中发挥着重要作用。特别是，与其他自由基ROSs（如•OH、SO₄^•-和O₂^•-）相比，¹O₂的半衰期相对较长（~4μs），与废水基质的兼容性更高，在废水处理领域中发挥了巨大潜力。目前，目前，由于具有pH耐受性广、成本低等优点，纳米材料催化活化PMS技术已成为生产¹O₂的重要策略。然而，PMS固有的低选择性活化过程，使得各种ROSs（如•OH、SO₄^•-和O₂^•-）都会参与到PMS催化活化中，而¹O₂有时甚至仅为二级ROSs。因此，精确灵活调控PMS活化，以高选择性地高效生成¹O₂具有重要意义，但仍然充满挑战。

近日，广东工业大学生态环境与资源学院韩彬副教授课题组利用共价有机框架（COFs）结构在原子水平上灵活可调和精确可识别的特点，构筑了联吡啶基的COFs催化剂（BPY-COFs）用于PMS的类芬顿反应。通过改变PMS的初始吸附构型及其随后的断键模式，BPY-COFs能够将PMS的活化从自由基路径切换到具有100% ¹O₂选择性的非自由基路径。

在常温下，BPY-COFs/PMS体系在水中降解双酚A（BPA）一级反应速率常数（kobs）高达1.25 min^-1，约为BPD-COFs/PMS体系降解速率（0.13 min^-1）的9.4倍，并且优于已报道工作中先进的催化剂，包括CMs和SAC。值得注意的是，BPY-COFs/PMS体系在实际水体（包括珠江、城市污水和自来水）中降解BPA性能没有显著下降，而BPD-COFs/PMS体系在河水和城市污水中几乎没有活性，验证了BPY-COFs/PMS体系具有令人印象深刻的环境抗干扰性和与水基质的高度兼容性，表现出在实际水处理中的巨大潜力。

理论计算表明，由于BPY-COFs上的吡啶N原子具有高电负性，为PMS末端的H原子提供了额外的吸附位点，导致PMS的O和H原子同时吸附在一个吡啶环上，有利于其S-O键裂解，实现100%选择性¹O₂。因此，PMS的初始吸附状态和随后的断键模式在调控PMS活化路径中起着至关重要的作用。

本工作精确地调控了PMS活化过程中ROSs的生成，并揭示了其内在机制，为合理设计高效催化剂以按需调节各种应用领域中的ROSs产生提供了新思路。