剑桥大学Karak/刘永鹏/ Annuar/Reisner最新Adv. Mater.：可规模化COF光叶片实现太阳能塑料重整产氢

本研究针对太阳能重整技术在实际应用中面临的可扩展性差和反应环境苛刻等问题，开发了一种基于共价有机框架（COF）与氮化碳（CNx）的Z型异质结光催化剂。研究目的在于构建模块化复合光催化剂体系，实现在中性pH水溶液条件下同步进行选择性塑料废弃物重整与氢气制备。通过引入氧化铟锡（ITO）作为固态电子介体和镍基分子催化剂（NiME），该系统在可见光驱动下表现出高效催化性能。COF的多孔结构产生纳米限域效应，特异性将多元醇和糖类氧化转化为甲酸盐；CNx在NiME辅助下高效催化氢气析出反应。研究团队成功制备出可独立工作的“光叶片”与“光面板”器件，户外实验验证了该技术在真实阳光下可持续将塑料单体重整为氢气与甲酸盐。结论表明，该策略通过构建薄层、多孔、可加工的光催化薄膜，突破了太阳能化学技术规模化的关键限制，为构建光驱动化学面板提供了通用蓝图。