1. 文章（zhāng）信息

標題：  Photocatalytic Hydrogen Production on a sp2-Carbon-Linked Covalent Organic Framework

中文標題：高質量乙烯基共價有機骨架的製備及光解水產氫的研究       

頁碼：  e202208919  

DOI：  10.1002/anie.202208919               

2. 文章鏈接

  https://doi.org/10.1002/anie.202208919 

3. 期（qī）刊信（xìn）息

期（qī）刊名：Angewandte Chemie International Edition

ISSN：  1433-7851   

2022年影響因子：  16.823

分區信息： 中科院一區Top；JCR分區（Q1） 

涉及研究方向： 化學研究的各個領域  

4. 作者信（xìn）息：第一作者是  吉林大學（xué）博士（shì）研究生馬思和浙江大學（xué）杭州國際科創中心的鄧天琪研究員 。通（tōng）訊作者為  吉林大學的劉曉明教授、夏虹教（jiāo）授和（hé）新加坡高性能計算研究院的吳剛研究員

5. 光催（cuī）化活性評價係統型號：CEL-SPH2N；氙燈光源型號：CEL-HXF300。

光催化（huà）水分解產氫是將太陽能轉化為化學能的（de）有效方（fāng）法之一，可以在一定程度上緩解日益嚴重的能源短缺和環境汙染問題。光催化劑在太陽能轉化過程中起著不可或缺的作用，因為它們負責光（guāng）的吸收，載流子的產生和傳輸（shū）以及催化劑（jì）表麵的氧化還原反應。自（zì）1972年Fujishima和Honda開創性地報道了TiO2光電極上（shàng）的光催化製氫的研究以來，研究者們在此基礎（chǔ）上進行了大量探索和嚐試（shì），相繼開發出了以鈦酸（suān）鍶和硫化鎘為代表的無機半導體材料，金屬有機骨架為代表的無機有機雜化（huà）材料和g-C3N4等有機（jī）半導體材料。然而，可修飾性差、吸光能力不足和低比表麵積等缺陷的存在，限製了性能的提高和進一（yī）步實際性應用發展。近年（nián）來，二（èr）維共（gòng）價有機骨架作（zuò）為一種獨特的晶態有（yǒu）機多孔（kǒng）材料被廣泛（fàn）應用於光催化領域，其中在光催化水分解（jiě）析氫方向上（shàng）的研（yán）究倍受關注，穩定連接和（hé）高（gāo）催化活性的二（èr）維共價有機骨架光催化劑的設計和合成自然而然地成為了研究（jiū）熱點。

本工作通過梯度升溫（wēn）策略，采用廉價易得的2,4,6-三（4-甲酰（xiān）基苯基）-1,3,5-三嗪和1,4-對苯二乙（yǐ）腈（jīng）作為共聚單體（tǐ），成功製備了高結晶性和大（dà）比表麵積的（de）穩（wěn）定乙烯基連接的COF-JLU100（圖1）。在抗壞血酸（AA）和三乙醇胺（TEoA）這兩種（zhǒng）犧牲試劑（SED）體係（xì）中（zhōng）的最高析氫速率分（fèn）別為87565 µmol g-1 h-1和107380 µmol g-1 h-1，超過了先前報道的基於COF的（de）光催化劑（jì）的活性（xìng），最高速率為經典的N3-COF的13倍。即使在模擬太陽光的照射（shè）下（xià），兩（liǎng）種犧牲試劑中均能獲得（dé）較高的析（xī）氫速（sù）率。表觀量子效率測得COF-JLU100在450 nm處（chù）的最高AQY為5.13%，這是目前報道的（de）乙烯基連接COF的最高記錄。此外（wài），COF-JLU100在兩種犧牲（shēng）試劑條件下（xià）均能實現五次循環利用，且速率無明顯降低，說明（míng）COF-JLU100具有較高的穩定性（xìng）和優異（yì）的可重複使用性。（圖2）

進一步地，我們還通過一係列表征和理（lǐ）論計（jì）算相結（jié）合，詳細討論了COFs結構與光催化性能之（zhī）間的關係。COF-JLU100中的氰基乙烯片段，不僅增強了層間π-電子耦合（hé），擴展了可見（jiàn）光響應範圍，誘導更多的光生載流子，而且促使形成獨立的電子和空穴π-柱傳輸通道，有利於載流（liú）子傳輸與分離（lí）。此外，COF-JLU100較高的表麵親（qīn）水性（xìng），促進（jìn）了催化劑顆粒在水中的分散，有利於光的吸收與利用，同時有助於光催化劑與水/犧牲試劑之間的相互作（zuò）用。因此，COF-JLU100在光解水（shuǐ）析氫性（xìng）能中表現出高催化活性和穩定性。（圖3）

總的來說，論文（wén）中報道了高（gāo）結晶性和大比表（biǎo）麵積的乙烯基共價有機骨架COF-JLU100的製備及高效光解水析氫（qīng）性能，促進了在分子水平上新型COF基光催化劑的設計和合成及其在（zài）太陽能轉換中的應用。