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“功能材料”研究团队最新Science China Materials综述:拓扑共价有机框架推动可持续光催化应用

作者:   来源:      发布日期:2025-09-26   浏览:
 (功能材料研究院 通讯员 刘星辰)近年来,共价有机框架材料(COFs因其高比表面积、稳定的孔道结构和优异的化学稳定性等优势而获得了迅速发展,这使得众多研究者意识到COFs在催化、吸附及储能领域的巨大潜力。单体设计和合成后修饰等策略可对COFs的功能进行精确调控,丰富了材料开发的可能性。拓扑结构对光催化性能具有显著影响,能够有效调控材料的光吸收能力、光生电子转移及载流子迁移行为。

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  近日,华南农业大学李鑫教授、湖北文理学院王松教授郑州大学张鹏教授等人Science China Materials发表研究论文,在阐述拓扑共价有机框架的光催化机理和增强光催化性能机理的基础上,重点阐明拓扑结构与COF基光催化剂性能之间的构效关系。

本文要点

1) 重点总结了一维、二维和三维拓扑共价有机框架在提升光催化性能方面的研究进展。
2) 全面阐述了包括合成前调控与合成后修饰在内的拓扑共价有机框架设计与改性策略,以进一步提升COFs的光催化活性。

本文旨在为实现拓扑结构在COFs催化领域中的高效发展提供重要参考和支撑。


Figure 1. (a) Typical COFs topology with photocatalytic H2 evolution capability. (b) Typical COFs topology with photocatalytic H2O2 production capability. (c) Typical COFs topological structure with CO2 reduction ability.

Figure 2. Photocatalytic mechanisms of (a) traditional semiconductors and (b) COF-based photocatalysts.

Figure 3. (a) Carrier transport route in 1D-COFs. (b) Carrier transport route in 2D-COFs. (c) Carrier transport route in 3D-COFs.
Figure 4. Existence and future development prospects of topological structures for COF-based photocatalysts in photocatalysis.

初审:王松

审核:梁桂杰