摘要
大量低等级机械能存在于自然环境中，例如海浪波动、工业振动和人体运动，然而这些能量大多尚未得到充分利用。压电催化、压电光催化和压电纳米发电机（PENGs）为将环境中的机械振动能转化为化学能和可用电能提供了可行的途径。与传统无机压电材料相比，共价有机框架（COFs）具有可定制的骨架结构、高孔隙率、优异的化学-热稳定性以及模块化的对称性工程能力。通过合理的单体级设计，可以实现具有内在压电响应的非中心对称COFs。然而，基于COFs的压电相关系统的研究仍处于探索阶段，涵盖压电催化、压电光催化和压电能量收集的综合性综述仍然很少。本文同时讨论了具有内在压电性的COFs和含有COFs的复合系统。值得注意的是，复合系统的性能提升不能简单地归因于COFs组分本身的压电响应。我们系统地探讨了它们的基本机制、独特的柔性孔隙机电特性、多尺度改性策略、多样的应用场景以及尚未解决的问题。我们还讨论了核心压电催化解释框架在柔性多孔COFs系统中的适用性和固有局限性。总结了五种提升COF压电响应的主要策略：构建块分子设计、缺陷工程、形态调控、单原子金属锚定和异质结构构建。文中介绍了包括水能转换、CO2还原、有机污染物清除、铀（VI）还原、抗菌消毒和机械能收集在内的应用实例。指出了机制不明确性、表征限制、合成障碍和长期实际稳定性等关键瓶颈，并提出了未来的研究方向。本文为开发高性能的对称性工程COFs基压电功能系统提供了指导性建议。
