复旦大学Angew：稠环受体-π-受体型COF实现近红外吸收增强的光合成过氧化氢

背景：共价有机框架（COFs）是晶态多孔材料，在光催化合成过氧化氢（H₂O₂）方面有潜力，但传统亚胺连接的COFs因键的极性和扭转角导致框架扭曲、π电子离域受限，光吸收范围窄，难以利用近红外光。研究目的：针对亚胺COFs电荷离域受限、光吸收范围窄等问题，提出“稠环受体-π-受体”（FRA-π-A）分子工程策略，通过原位COF-to-COF转化将亚胺键转化为苯并二噻唑/苯并二噁唑稠环结构，旨在增强骨架平面性、拓展光吸收至近红外区并提升电荷分离效率。结论：成功合成了TZ-COF和OZ-COF，结构表征显示转化后COFs保持高结晶性，骨架平面化实现了长程π电子离域，光吸收边延伸至1800 nm，带隙降低；光电性能测试表明TZ-COF光电流密度高、电荷转移效率优，在无牺牲剂条件下光催化H₂O₂产率达到6800 μmol g⁻¹ h⁻¹，循环稳定性好，为高性能光催化COF设计提供了新思路。