近日,，我校材料科學與工程學院研究生周怡君為第一作者,、鹽城工學院為第一單位，我校董鵬玉,、奚新國與華東理工大學張金龍教授為論文共同通訊作者的研究論文Functional Groups-Dependent Tp-Based COF/MgIn2S4 S-Scheme Heterojunction for Photocatalytic Hydrogen Evolution在材料類國際頂級期刊Advanced Functional Materials（2025, 2500733,；doi: 10.1002/adfm.202500733）上發(fā)表。Advanced Functional Materials是WILEY旗下重要期刊,，該期刊2023年影響因子為18.5,，主要刊登材料科學領域高水平的研究成果，屬于材料類Top期刊與中科院一區(qū)期刊,。
為應對日益嚴峻的化石燃料枯竭及環(huán)境惡化問題,，構建清潔能源體系已成為全球可持續(xù)發(fā)展的關鍵戰(zhàn)略。在眾多可再生能源中,，氫能因其高能量密度和零碳排放特性被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉摧d體之一,。其中，光催化分解水產(chǎn)氫技術作為一種將太陽能直接轉化為化學燃料的有效途徑,，近年來受到廣泛關注,。然而，盡管研究人員已開發(fā)出多種光催化劑（如氧化物,、硫化物等）,，這些材料仍普遍面臨可見光吸收范圍較小、光生載流子復合速率過快,、表面吸附/脫附能力不足等問題,，嚴重制約了其實際應用。共價有機骨架（COFs）材料作為一類新興的結晶性多孔材料,，憑借其可調(diào)的分子結構,、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和持久的孔隙率特性，已成為開發(fā)高性能多相催化劑的重要平臺,。特別是基于β-酮烯胺連接的Tp基COFs,，因其穩(wěn)定的多孔結構、優(yōu)異的可見光吸收能力以及靈活的帶隙調(diào)控特性,，在光催化分解水產(chǎn)氫領域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,。
基于上述研究背景，本論文報道了一種基于功能基團依賴的Tp基COFs與MgIn2S4（MIS）形成的S型異質(zhì)結,，用于光催化產(chǎn)氫,。本論文通過溶劑熱法合成了兩種具有不同功能基團的Tp基COF（TpPa-1和TpPa-2），并分別構建了TpPa-1/MIS和TpPa-2/MIS異質(zhì)結,。研究發(fā)現(xiàn),，TpPa-1/MIS-5%的光催化產(chǎn)氫速率（13.16 mmol g?1 h?1）是TpPa-2/MIS-5%（3.05 mmol g?1 h?1）的4.3倍。這種差異歸因于TpPa-2中的甲基功能基團（-Me）減緩了界面光生電子轉移，并降低了表面親水性,，從而降低了光催化活性,。相比之下，TpPa-1中的親水性功能基團（-H）促進了光生電子的快速轉移,，增強了內(nèi)建電場,，進而提高了光催化產(chǎn)氫效率?？傊?，本論文強調(diào)了功能化基團依賴的COF基S-scheme異質(zhì)結在產(chǎn)氫方面的獨特優(yōu)勢，并為功能化基團影響光生電子動力學機制提供了一種新的視角,。
原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202500733
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