本文提出了一种策略，该策略结合了通过三嗪基COF内的N/O配位锚定的原子分散Pt位点和气液固三相界面辅助光催化系统，以提高性能和耐用性。因此，Pt-TBPyT-COF实现了优异的OWS性能，H2和O2的析出率分别为469.8和234.9µmol·g−1·h−1，在450 nm处的表观量子产率为8.91%。值得注意的是，通过气液固三相界面辅助方法的OWS有效地抑制了ORR反向反应，在5小时内H2和O2的平均速率分别高达568.7和284.3µmol·g−1·h−1，并在30小时的连续反应中保持了稳定的光催化活性。此外，密度泛函理论计算和原位实验表明，单原子Pt配位加速了*H的解吸，而COF中的三嗪单元有利于电荷分离，降低了OER速率决定步骤的能量势垒。

DOI：10.1002/anie.202515397 

本文通过对氮原子在联吡啶中的位置进行战略性调节，成功合成了三种β-酮烯胺连接的COF。研究发现，不同的氮原子位置会导致COF内电荷密度的显著差异，从而导致供体-受体相互作用的不同强度。因此，吡啶氮原子在COF中的战略存在和位置可以显著提高分离和传输光生电荷的效率。具有强D-A特性的TP-oBPy具有更高的量子效率。吡啶氮原子电荷密度的增加和可见光催化活性的提高协同增强了TP-oBPy对磺胺嘧啶的显著光催化降解性能和同步光催化产生过氧化氢的能力。值得注意的是，与纯水环境相比，SDZ溶液中H2O2的产量提高了1.5倍。更重要的是，发现TP-oBPy原位产生的H2O2可以继续转化为高度氧化的自由基来攻击SDZ。总之，这项研究为设计特殊的基于COF的光催化剂提供了一个强有力的蓝图，使抗生素能够降解，同时促进H2O2的产生。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125935

本文通过Cadogan-Sundberg后合成反应在含硝基sp2碳COF（CityU-44）中制备了吲哚连接的COF（City U-45）。吲哚键的形成保持了其结晶度，降低了带隙，并导致荧光发射的红移。此外，CityU-45显示出碱性活化特性，在pH=13时，光催化H2O2速率高达4854µmol g−1 h−1，是中性条件下的六倍。这项研究表明，吲哚连接的COF可以成为碱性条件下光催化H2O2生成的有前景的催化剂。

DOI：10.1002/anie.202522298 

本研究通过水热-电沉积策略，成功制备了一种由非晶态NiFeCe物种锚定在CoS₂纳米片上构成的晶态-非晶异质结构催化剂。所得的自支撑NiFeCe-CoS₂/泡沫镍（NF）材料在碱性析氧反应（OER）中表现出卓越的电催化性能，仅需198 mV过电位即可达到10 mA cm⁻²的电流密度。此外，在80°C的AEMWE中，仅需1.69 V槽压即可达到500 mA cm⁻²。该催化剂还展现出优异的耐久性，可稳定运行1000小时。理论与实验分析表明，异质结构的形成有效调控了电子结构，优化了OER中间体的吸附/脱附自由能，从而提升了本征催化活性。本研究为设计高效、耐用、大规模的无铂族金属AEMWE电催化剂提供了可行策略。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.170587

本文通过热聚合制备了一种双金属铟-铜掺杂的原子分散Cu-In-PCN光催化剂，它表现出显著的光催化CO2还原活性，CO产率达到113.56 µmol/g，选择性接近96%。此外，实验研究和DFT计算揭示了Cu-In-PCN催化剂高性能的机制，即Cu 3d和In 5p轨道对Cu-In-PCN的能带组成有贡献并降低了能隙，PCN的电子转移到铜活性位点，从而增加了用于CO2还原的电子密度。此外，Cu-In双金属降低了COOH*中间体的自由能，使其比PCN、Cu-PCN和In-PCN更容易通过脱羟基反应转化为CO。原位FTIR显示，COOH*是CO2光催化还原为CO的关键中间体。这项工作弥补了目前使用双金属掺杂PCN进行光催化CO2还原时选择性低且机制不清的不足。

https://doi.org/10.1016/j.jiec.2024.10.033

本文设计了一种多功能光催化剂，包含掺硼碳氮化物（BCN）与空间有序排列的Cu2O-Bi2O3-Bi异质结。BCN组分具有配置好的B-N路易斯酸碱对（LABPs），这些酸碱对作为分子尺度反应器，相较于原始碳氮化物（CN）展现出增强的二氧化碳吸附能（ΔE=−0.876 eV）和降低的*CO形成能垒。LABPs实现持续CO生成，生成的CO高效迁移至相邻氧化铜区域进行C-C偶联及后续氢化。关键在于，集成的Bi2O3组分通过驱动水氧化（水吸附ΔE=−1.203 eV）提供质子并消耗空穴，取代了牺牲剂，其中金属铋作为质子/电子高速公路加速*H迁移和电荷转移。这种多组分协同作用在可见光下实现了145.66μmol g−1 h−1的乙醇产率和91%的选择性。这项工作不仅确立了B-修饰的LABPs作为高效CO供应的关键促进剂，还展示了一种可持续、无牺牲剂的全链功能光催化剂设计，以推进光催化二氧化碳还原向C2+产物的方向发展。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125780

本文研制了一种独特的无贵金属Ni-W双原子聚合物氮化碳催化剂。通过AC-HAADF-STEM和EXAFS测定了原子Ni-N4和W-N4配位结构，并通过理论计算、KPFM和温度相关PL光谱系统地深入研究了催化机理。重要的是，结果表明原子W位点与CO2分子具有强相互作用，是优越的CO2吸附和活化位点。同时，原子Ni位点的嵌入可以有效地修饰HOMO的组成，从而加速光生电荷的有序分离。在Ni-W双原子位对表面反应活性和光生电荷分离的共同贡献下，最佳催化剂（Ni-W/CN）的光催化CO2-CO转化性能显著提高（80.4 μmol g−1h−1），达到纯氮化碳的10.5倍。本研究深入揭示了双原子位的双功能协同机制，为构建高效的多原子位光催化剂提供了宝贵的经验。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125535

本文设计了Ru单原子掺杂与外磁场激发协同作用的铁磁性RuSAs/Ni2P@Fe3O4核壳催化剂。在0.3 T磁场下，RuSAs/Ni2P@Fe3O4−0.3 T在碱性介质中获得了非常低的过电位，在10 mA cm−2时为38.9 mV，Tafel斜率为39.5 mV dec−1，优于无磁刺激的同类材料。高级表征（XANES，Mössbauer，EPR，SQUID）和密度泛函理论计算表明，磁场诱导Fe3+的自旋态转变（从低自旋到高自旋），增强了界面电荷转移并丰富了Ru SAs周围的电子密度。这些效应优化了氢吸附自由能（ΔGH*）和反应动力学。Ru SAs是主要的活性位点，而Fe3O4核在磁场作用下的自旋态重构稳定了结构并加速了电子转移。这项工作揭示了原子掺杂和自旋工程相结合的双调控机制，为通过电子和磁协同设计高性能催化剂提供了新的途径。

https://doi.org/10.1002/adma.202513213

本文展示了乙烷在室温条件下的光催化非氧化脱氢制乙烯和氢气，通过在锐钛矿型TiO2纳米颗粒表面接枝Ni单原子来调节光沉积Pd纳米颗粒的表面电子结构，从而改变乙烷脱氢途径。高达8.2±0.2 mmol·g-1·h-1的乙烷化学计量转化为乙烯和氢气，在流动反应器中实现了太阳光照射下100 %的乙烯选择性。采用最优的T-Ni0.6Pd0.24光催化剂在350 nm处表观量子效率达到~22.3 %，为太阳能驱动的非氧化烷烃脱氢反应为高效、高选择性的轻质烯烃提供了一条途径。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64389-9

本文开发了一种双电场策略，通过分子设计合成具有硫原子空间排布差异的环辛四噻吩（COTh）异构体构建单元，调控共价有机框架（COFs）的电荷不对称分布，形成分子内电场；再与ZnIn2S4（ZIS）原位生长构建Z型异质结，产生界面电场。优化后的JUC-704@ZIS（1:8）在海水中无助催化剂条件下光催化产氢速率达9.46 mmol g-1 h-1，结合实验与理论分析揭示硫原子空间位置对电荷不对称及双电场形成的调控机制。

https://doi.org/10.1002/anie.202519752

本文设计了一种具有定向界面电荷传输特性的TiO2/CdS/Ni（CSTNi）核壳结构光催化剂。TiO2中的氧空位作为电子储存库，界面Ti─S键加速了载流子在TiO2/CdS（CST）界面的传输；同时Ni纳米粒子作为活性位点，通过Ni─S界面键合促进电子的快速迁移。值得注意的是，过渡金属（Ti和Ni）的d轨道与硫的p轨道杂化可调控局部电子结构，协同增强界面电子动力学。X射线吸收光谱证实了具有强电子耦合作用的Ti─S和Ni─S键的形成，X射线光电子能谱和密度泛函理论计算揭示了CST界面和CdS/Ni界面存在的定向电荷迁移。飞秒瞬态吸收光谱表明界面电子转移显著加速，CSTNi的速率常数达2.0 × 109 s−1，显著优于CdS/Ni（6.7 × 108 s−1）。得益于精心构建的界面传输通道，CSTNi在实现优异光催化降解微塑料性能的同时，还展现出卓越的产氢速率。该研究提出了界面化学键与助催化剂协同调控的新策略，为高效光催化体系的理性设计提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/adfm.202521318