三氟甲基功能化共价有机框架实现纯水中高效光合成过氧化氢

本研究针对共价有机框架(COFs)在纯水中光催化合成H2O2时存在的载流子动力学差、氧还原和水氧化反应缓慢等问题，通过三氟甲基修饰设计出TP-TFMB COF材料，在可见光照射下实现3.83 mmol g?1 h?1的产率，较原始材料提升16倍，为光催化材料设计提供了新思路。

　　

三氟甲基功能化共价有机框架(COFs)在纯水中实现高效过氧化氢(H₂O₂)光合成。针对传统COFs材料在纯水体系中载流子传输效率低、氧还原反应(ORR)和水氧化反应(WOR)动力学缓慢等瓶颈，研究人员设计出两种β-酮烯胺连接型COF光催化剂：三氟甲基修饰的TP-TFMB COF和原始结构的TP-DADB COF。实验结果表明，在可见光照射下，TP-TFMB COF在纯水中的H₂O₂产率高达3.83 mmol g^?1 h^?1，较对照组提升16倍。这种性能飞跃归因于电子 withdrawing 基团CF₃的引入，其通过协同作用显著改善电荷分离效率、促进超氧自由基(•O₂^?)生成，并有效加速水氧化过程。该研究为COFs材料在光催化领域的分子工程设计提供了重要理论依据。