–H官能团化COF/MIS异质结

析氢活性提至4.3倍

与甲基化类似物相比，亲水性–H基团加速界面电子转移，大幅提升光催化产氢效率。

Yijun, Zhou · 董鹏玉 · Jinhong, Liu · 张蓓蓓 · Boyuan, Zhang · 奚新国 · 张金龙

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

光催化析氢速率

{'zh': '13.16', 'en': '13.16'} mmol g⁻¹ h⁻¹

析氢速率

{'zh': '3.05', 'en': '3.05'} mmol g⁻¹ h⁻¹

析氢速率提升倍数

{'zh': '4.3', 'en': '4.3'}

技术优势

析氢速率提升4.3倍

亲水性–H基团加速界面电子转移并增强内建电场，而甲基则降低亲水性和电子转移速率。

S型异质结电荷分离快

构建的S型异质结使光生电子从MIS快速转移至TpPa-1，有效抑制复合，保持强还原能力。

亲水表面利于水相反应

–H官能团使COF表面更亲水，促进水分子吸附和界面反应，而甲基化表面则相反。

应用场景

• 光催化水分解制氢：利用–H官能团增强电荷分离，高效分解纯水产氢，替代低活性光催化剂。
• 太阳能燃料：将太阳能转化为氢燃料，高析氢速率适用于构建可持续能源体系。
• 人工光合作用：通过S型异质结模拟自然光合作用中电荷分离，实现人工光合成氢气。