双金属助催化剂修饰的COF

产氢速率超越贵金属Pt

在共价有机框架上集成非贵金属双金属助催化剂，电子提取和氢气脱附协同优化，产氢速率达到Pt助催化剂的1.2倍。

Yan, Ge · Xiaolong, Xu · Weixiang, Kong · Anqi, Qin · Ma, Yali · Li, Hui · 黄洪伟 · 76572168 · 孙晓东 · Ma, Tianyi · ORecord 科技单元

Applied Catalysis B: Environmental 2026

参数信息

产氢速率

9.16 mmol·g⁻¹·h⁻¹

产氢速率

7.54 mmol·g⁻¹·h⁻¹

增强倍数（相对于 TpPa-1-COF）

30

技术优势

替代贵金属 Pt

非贵金属双金属 CuCo@C 的产氢速率达到 9.16 mmol·g⁻¹·h⁻¹，超过 Pt 助催化剂（7.54 mmol·g⁻¹·h⁻¹），且成本远低于 Pt。

电子提取更高效

双金属改变了局域电子结构，加速电子转移，从而更有效地抑制复合，速率比裸 COF 高出 30 倍。

优化 H₂ 脱附

双金属助催化剂还能优化氢原子吸附和 H₂ 脱附过程，进一步降低析氢反应的势垒。

应用场景

• 光催化产氢：用非贵金属助催化剂替代 Pt，降低光催化产氢成本。
• 太阳能燃料：将太阳能高效转化为化学能（H₂），推动太阳能燃料发展。
• 析氢反应：提供更优的电子提取和质子还原路径，加速析氢反应。
• 绿氢制备：以非贵金属光催化剂从水中产氢，实现绿色制氢。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将水分解为氢和氧，实现人工光合作用。