聚合物半导体光催化剂受到太阳能驱动进行的OER多电子光催化反应动力学非常缓慢，这个问题受到研究人员的广泛关注。目前的聚合物光催化剂通常由面临着多种局限，比如受限于π共轭结构、只有可见光响应、电荷转移速率缓慢等问题，这些缺点和不足导致制备O₂的速率缓慢。

有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所王要兵等构筑boranil结构（N和O螯合的二氟硼化合物）的全π共轭供体-受体COF光催化剂（Ni-TAPP-COF-BF₂）用于光催化OER反应，水氧化反应的产氧的速率达到1404 μmol g^-1 h^-1，性能比对比Ni-TAPP-COF的性能（123 μmol g^-1 h^-1）高11倍。

本文要点：

（1）

我们通过实验和理论计算研究发现金属卟啉/BF₂结构的推电子/拉电子效应能够改善光吸收能力，而且BF₂结构实现更好的π共轭结构。通过这种结构设计有助于缩小能带，改善光生电荷分离，延长电荷复合的时间。

（2）

M-TAPP-COF-BF₂具有更低的自旋磁动量，而且d能带中心的位置更加靠近Fermi能级，因此降低O*中间体物种的能垒。这项研究说明官能团化策略的重要作用，而且为光催化剂的工程化应用于能量转化领域提供帮助。

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Rahul Anil Borse, Yan-Xi Tan, Jing Lin, Enbo Zhou, Yangdan Hui, Daqiang Yuan, Yaobing Wang, Coupling Electron Transfer and Redox Site in Boranil Covalent Organic Framework Toward Boosting Photocatalytic Water Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202318136

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202318136