通过光催化从水中生产氢气是转换和储存太阳能为这颗蓝色星球提供动力的理想途径。除了g-C₃N₄之外，由H、C、N、O、S和/或卤素元素组成的共价有机骨架(COF)已经成为用于太阳能燃料生产的新一代半导体聚合物材料，由于其具有高孔隙率、稳定的有序晶体结构、可调谐的光吸收以及丰富的2D或3D网络拓扑结构而受到越来越多的关注。

近日，福州大学Jinlin Long通过在分子水平上对骨架构件的局部结构和组成进行工程，首次报道了共价有机骨架(COF)的酮开关光催化高效产氢。

文章要点

1）以1，3，5-苯三醛与二胺为原料，通过席夫碱反应合成了一系列亚胺连接的BT-COF，研究了碱性催化下烯醇酮构型的重构。众所周知，骨架构件的酮基被用作活性注入器，热的π电子通过聚乙烯吡咯烷酮绝缘层发射到铂纳米颗粒(NPs)。

2）表征结果结合密度泛函理论计算表明，酮注入体的形成不仅使导带能级变得更负，而且使给体-受体分子构件中的电荷分布不均匀，形成了较强的分子内内建电场。

3）结果表明，TP-COFs-1的可见光催化活性达到0.96∙g^-1∙h^-1。碱性后处理显著提高了具有两个和三个酮注射器的重构BT-COFs-2和BT-COFs-3的光催化析氢速率。

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Shuhong Wu, et al. The Keto-Switched Photocatalysis of Reconstructed Covalent Organic Frameworks for Efficient Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309026

DOI: 10.1002/anie.202309026

https://doi.org/10.1002/anie.202309026