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然而，大多共價有機框架材料為溶劑熱法合成的不溶性粉末，材料內部缺陷和與電極的不良接觸限制其在可穿戴傳感器上的應用。同時，共價有機框架材料的化學電阻傳感機理研究仍處在發展階段，阻礙高反應活性的共價有機框架敏感材料的設計和開發。

針對以上問題，武漢理工大學的劉曰利研究員和中國地質大學（武漢）的陳克強教授合作，采用蒸汽輔助法制備具有強親水性的柔性COF-5薄膜，并用于濕度傳感器。組裝的濕度傳感器可以實現4個數量級的電阻變化，且在180°彎折條件下仍具有一致的濕度響應和線性關系，在呼吸監測和非接觸開關等領域表現出巨大潛力。理論模擬計算進一步闡明COF-5薄膜在濕度條件下中間體的生成、堆疊構型變化及濕度傳感機理。

COF-5薄膜濕度性能測試

蒸汽輔助法制備的COF-5薄膜具有均勻多孔的表明形貌，且在柔性基底上表現出優異的靈活性和親水性。相比于溶劑熱法制備的COF-5粉末，COF-5薄膜表現出優異的電荷傳輸能力和電極接觸特性，在傳感器中表現出更快的響應—恢復速度、更小的遲滯現象和突出的柔性彎折性能。

基于COF-5薄膜與粉末的傳感器性能對比

基于DFT的理論模擬計算表明，水分子吸附后，COF-5薄膜由于分子間重構引起不同維度上的π-π堆疊，并與反應所形成的晶體結構和中間體等實驗表征結果相吻合。

傳感機理與呼吸檢測及非接觸開關應用

最終，COF-5薄膜組裝的濕度傳感器可實現指尖靠近以及貼附在醫用口罩外側5分鐘內呼吸的濕度信號的準確監測。在大氣環境中保持一周，濕敏性能沒有發生明顯衰減，表現出良好的長期工作穩定性。