原位锚定催化剂通过金属-载体相互作用实现高效气相甲酸脱氢：Ni3P与g-C3N4协同增强催化活性

本研究开创性地通过芘基共价有机框架（COF）的精准氟化工程，实现卓越光催化产氢（H2性能。通过系统调控氟取代模式，成功构建非氟化（TF0CN-COF）、全氟化（TF1CN-COF）和部分氟化（TF0.5CN-COF）三种材料。其中TF0.5CN-Cu创下10.5 mmol·h-1·g-1的产氢速率纪录，较非氟化体系提升47.8倍，为无贵金属光催化剂设计提供新范式。

　　

Chemicals and materials

所有化学试剂均购自商业供应商，分析级纯度，直接使用未进一步纯化。

Characterization

催化剂晶相通过粉末X射线衍射（XRD, D8 Advance, Bruker Inc., Germany）在Cu Kα辐射下分析，2θ范围2-35°。官能团采用傅里叶变换红外光谱（FTIR-650, Nicolet 6700 spectrometer, Thermo Scientific, USA）在室温表征。化学组成通过...

XRD and FT-IR analysis

通过PXRD和理论模拟系统研究TF₀CN-COF晶体结构。使用Materials Studio构建结构模型并通过Pawley精修方法优化。如图1a所示，TF₀CN-COF的PXRD图谱（红色曲线）中尖锐衍射峰表明高结晶度。3.18°处主峰对应（110）晶面，而6.37°和9.57°处较弱衍射分别归属（220）和...

Conclusions

本研究表明芘基COF中的精准氟化工程可作为协同调控电子结构和催化活性的有效策略。通过系统调节氟取代模式，我们证实TF_0.5CN-COF在光催化产氢性能上优于非氟化TF₀CN-COF和全氟化TF₁CN-COF。邻位氟化诱导的不对称极化破坏骨架对称性，增强...