铜表面介导sp2碳共价有机框架结晶工程助力高效光电化学析氢

来自多领域的研究人员通过调控Knoevenagel缩聚反应条件，开发了铜泡沫基底上高结晶度sp2-c COF光电极材料，实现了60 μA cm?2（0.3 V vs. RHE）的光电流密度，为规模化光电催化析氢（PEC HER）提供了晶体工程新策略。

　　

通过铜表面介导的结晶工程技术，研究人员成功构建了sp²碳共轭共价有机框架（sp²-c COF）材料体系。该研究采用Knoevenagel缩聚反应在铜泡沫基底上进行可控聚合，通过调节反应体系碱度（如添加30 μL吡啶）、温度（110°C）和时间（2天）等参数，显著优化了材料结晶度与结构完整性。实验表明，高结晶度样品在光电化学析氢反应（PEC HER）中表现出优异性能，其光电流密度达到60 μA cm^?2（相对于可逆氢电极0.3 V条件下），较结晶度不足样品提升2.5倍。该成果揭示了结晶度调控对提升光电催化性能的关键作用，为设计可规模化应用的光电极提供了新思路。