Pt单原子COF

产氢速率近6倍

通过引入三嗪、仲胺和β-酮烯胺三种杂原子基团，将铂助催化剂从纳米颗粒转变为单原子分散，实现光生电荷高效分离与高密度活性位点。

Wenqi, Tang · 曾建荣 · 边风刚 · 林慧明 · Zhao, Huanyu · Lü, Zhongyuan

Journal of Materials Chemistry A 2025

参数信息

光催化析氢速率

2.39 mmol g⁻¹ h⁻¹

转换频率

150.4 h⁻¹

Pt负载量

0.31 wt%

技术优势

原子利用率高

Pt以单原子形式分散，在低负载量0.31 wt%下仍获得高TOF，活性位点密度高。

活性提升近6倍

TAPAT-TFP的析氢速率是TAPA-TFP的近5.8倍，展示了杂原子结构工程的显著效果。

电荷分离更强

Pt单原子作为电子捕获位点，促进光生电子-空穴对分离，提高光催化效率。

应用场景

• 光催化析氢：替代传统贵金属纳米颗粒助催化剂，在可见光下高效产氢。
• 单原子催化剂：以极低Pt负载实现高TOF，提升贵金属原子经济性。
• COF光催化剂：通过杂原子工程调控COF结构，增强助催化剂锚定与电荷分离。
• 太阳能制氢：在可见光下直接将太阳能转化为氢能，助力清洁能源。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，利用太阳能驱动水分解产氢。