中南大学张宁/清华大学徐宏/日本国立材料研究所叶金花：三维共价有机框架不对称配位单原子钴高效光催化C...

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01 引言 利用半导体材料将二氧化碳(CO 2 )光催化还原生成一系列高附加值的燃料是解决CO 2 过量排放问题的效途径。其中，光催化半导体材料的设计与开发至关重要，而共价有机框架（COFs）作为新兴的多孔材料备受关注。其具有明确的周期性骨架和孔隙，并且大量的共轭单元能引发框架电子耦合，具备合适的电子能带和高效的电荷载流子传输性能。向COFs主体中引入金属位点，对激活CO 2 分子、形成各种中间体和产物至关重要。然而，以往 3D COFs 中的金属位点多为卟啉基团为主的对称配位，这种结构使电子在整个环结构中离域，电子密度均匀分布，难以形成高能量位点来满足CO 2 的吸附和激活。设计COF中单原子的配位环境，对提高CO 2 还原反应效率意义重大。本研究工作通过在3D COFs中嵌入2-2'联吡啶基团以固定钴单原子，同时配位乙酸根阴离子促进钴 ………………………………