【Angew. Chem.】中国科学院大连化物所周旭凯：氮位移工程化的铂单原子/团簇协同效应提升共价有机框架的光催化析氢性能

背景：光催化制氢是实现清洁能源转换的关键技术，铂作为基准助催化剂，其效率高度依赖于载体材料。金属-载体相互作用（MSIs）通过电荷转移控制催化活性，但在原子级别精确调控局部配位环境以稳定铂单原子/团簇位点仍面临挑战。共价有机框架（COF）具有原子级精确的结构可编程性，为研究MSIs提供了理想平台。研究目的：通过结构异构策略调节连接取向，精细调控氮锚定位点几何结构，研究其对铂单原子/团簇沉积构型及光催化析氢（PHE）性能的影响。结论：研究成功合成了四种氮位点异构的COF，系统阐明了锚定位点位置对MSIs和PHE性能的深远影响。亚胺连接体中的氮促进了Pt单原子和Pt团簇的共存稳定，而嘧啶节点中的氮则专门稳定原子分散的Pt单原子。Pt单原子与团簇的协同相互作用促进了优异的电荷载流子密度、更快的传输动力学和更长的寿命，从而显著提升光催化析氢性能。该研究建立了COF基光催化的通用设计原则，为多孔框架中杂原子配位环境的设计提供了广泛应用蓝图。