锯齿结构一维共价有机框架(1D COFs)的原子调控及其光催化CO2还原性能增强机制

为解决一维共价有机框架(1D COFs)因高度各向异性结构导致的长程有序性和结晶度难题，研究人员通过创新分子设计成功合成三种具有模块化边缘位点原子(C/N/O)的高结晶锯齿状1D COFs。该材料通过完全暴露的侧链和定向长程有序结构，显著提升活性位点可及性与电子传输效率，其中1D-C-COF在无牺牲剂/贵金属条件下实现1406 μmol g?1的CO产率，为光催化CO2还原材料设计提供新范式。

　　

在光催化领域，一维共价有机框架(1D COFs)因其高度各向异性结构长期面临长程有序性差、结晶度低的挑战。最新研究通过精妙分子设计，成功构建三种边缘位点原子可调(C/N/O)的锯齿状高结晶1D COFs。这些材料犹如纳米级"分子铁轨"，其完全暴露的侧链和高度定向的长程结构，不仅大幅提升活性位点可及性，更构建起电子传输的"高速公路网"。有趣的是，通过边缘位点电负性原子的精准调控(如同分子级"调音旋钮")，1D-C-COF在无牺牲剂/贵金属辅助条件下，实现1406 μmol g^?1的CO₂-CO转化效率，性能差异呈现规律性变化。该研究为理解结构-性能关系提供了原子级调控新视角，推动COFs材料在碳中和领域的应用突破。