Angew：构筑FMJ拓扑结构COF光催化制氢

Angew：构筑FMJ拓扑结构COF光催化制氢

三维共价有机框架（3D COFs）是一类具有高度多孔性的晶态聚合物，在众多应用领域展现出巨大潜力。但是，目前报道的3D COFs拓扑结构局限于高对称晶体体系，这严重的阻碍了这类功能材料的发展。           

有鉴于此，中国科学院上海有机化学研究所赵新研究员、东南大学徐顺奇研究员等通过精确设计可旋转的单体，首次构建四种FMJ拓扑结构的高晶化正交结构3D COFs。           

本文要点：

1）值得注意的是，FMJ拓扑网络晶胞中的方形单体呈现出三种不同构象，从而形成极为复杂的三维网络。此外，发现构筑的一对异构体（3DCOF-CN和3D COF-NC）通过-C=N-键的取向不同，能够展现出完全不同的光电性能、质子化能力和光催化活性，首次在3D COFs材料中实现了此类异构结构效应。           

2）发现两种异构体的光催化HER反应速率相差32倍，其中一种异构体的HER反应速率高达~31.1 mmol h-1 g-1。这项工作首次实现了复杂正交3D COFs的构建，为基于3D COF构筑高性能光催化剂提供新思路。    

参考文献

Wen-Zhuang Wang, Peng-Ju Tian, Yubin Fu, Xiaolong Wan, Xiaoling Lei, Chao Jia, Chao Liu, Qiao-Yan Qi, Shun-Qi Xu, Xin Zhao, Orthorhombic Covalent Organic Frameworks with fmj Topology as Photocatalyst for Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202418086

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202418086

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