光催化：COFs框架实现高效CO₂还原与水氧化-百灵威

吉林大学化学学院饶衡副教授课题组开发出一种具有双金属单原子活性中心的共价有机框架（COF），首次实现可见光驱动下 CO₂还原与水氧化的全反应耦合，为人工光合作用提供全新范式。

图1

该研究通过分子工程设计构建了 D-A 型 Co-Btt-Bpy COF，其骨架中包含 N-Co-N 和 N-Co-S 两种单原子配位环境，分别作为 CO₂还原中心和水氧化中心。D-A 型共轭结构（Btt-Bpy 单元）通过分子内电荷转移使光生电子 - 空穴分离效率提升 4.2 倍，显著抑制了电荷复合。实验表明，在光敏剂和牺牲剂存在时，CO₂还原的 CO 生成速率高达 9,800 μmol g⁻¹ h⁻¹（选择性 78%），水氧化的氧气释放速率达 242 μmol g⁻¹ h⁻¹，均显著高于同类催化剂。更重要的是，该体系在纯水中无需牺牲剂即可实现人工光合作用，CO生成速率为 7.4 μmol g⁻¹ h⁻¹，接近自然界光合作用效率（1-3%）。

百灵威可提供高纯度光催化COFs合成试剂，助力COFs领域创新。

产品列表

COFs合成用试剂

品名	CAS	货号
Benzidine, 98% 联苯胺	92-87-5	166990 危化品

光催化剂（Photocatalysts）

品名	CAS	货号
Tris(2,2'-bipyridyl)ruthenium(II)chloride hexahydrate, 98% 三(2,2’-联吡啶基)氯化钌(II)六水合物	50525-27-4	102033
Tris(2-phenylpyridine)iridium, 99%, for synthesis 三(2-苯基吡啶)合铱	94928-86-6	997766
Titanium(IV) oxide nanopowder, 99%, particle size: 20 nm, SSA: 30 m²/g 纳米二氧化钛(IV)	13463-67-7	945209
Graphitic carbon nitride, 99%, length: 1 - 10 μm 石墨相氮化碳	143334-20-7	2454200
Cadmium sulfide (99.9+%-Cd) 硫化镉	1306-23-6	93-4822 危化品

光敏剂（Photosensitizers）

品名	CAS	货号
Eosin Y 曙红Y	15086-94-9	985235
Methylene blue 亚甲蓝	61-73-4	912420

牺牲剂（Sacrificial Reagents）

品名	CAS	货号
L-Ascorbic acid, 99%, for analysis L-抗坏血酸	50-81-7	933460
Methanol, 99.5%, for analysis 甲醇	67-56-1	949300^新危化品

氧化剂与还原剂（Oxidants & Reductants）

品名	CAS	货号
Potassium peroxodisulfate, 99%, for analysis 过二硫酸钾	7727-21-1	252154 危化品
Sodium cyanoborohydride, 97% 氰基硼氢化钠	25895-60-7	987731

品名	CAS	货号
TLC aluminum oxide plates (fluorescent indicator: no), Neutral, 75*25 mm, layer thickness: 0.2±0.02 mm, particle size: ≥400 mesh 薄层层析氧化铝板(不含荧光)	/	945159
Disposable liquid dispenser for laboratory use (without needle), 3-piece, pp, luer lock tip, 5 ml, 100 pcs, unsterile 实验室用一次性加液器（无针头）	/	907559
Disposable liquid dispenser for laboratory use (without needle), 3-piece, pp, luer lock tip, 10 ml, 100 pcs 实验室用一次性加液器（无针头）	/	947325
PTFE beaker, 100 ml 聚四氟乙烯烧杯	/	957765

智慧实验室

品名	CAS	货号
FindMolecule ELN, Academic Basic ELN电子记录本系统服务	/	9269008
FindMolecule IMS, Academic Basic 实验室库存管理系统服务	/	9269003

Bio-Vanguard

品名	CAS	货号
Bio-Vanguard® Disinfectant Spray 清萨灵®消毒剂	/	916670
Bio-Vanguard® Antimicrobial Rinse-free Foaming Hand Sanitizer 清萨灵®泡沫抗菌免水洗手液	/	965255

参考文献：

Zhang J , Rao H. Synergistic Bifunctional Covalent Organic Framework for Efficient Photocatalytic CO₂ Reduction and Water OxidationJ. Journal of the American Chemical Society. 2025

光催化：COFs框架实现高效CO₂还原与水氧化