本文報道了構建具有平面內和分子內不對稱極化的定製COF，以提高電荷分離和氧化還原反應性。通過在COF骨架中以精確的空間排列整合電子供體和電子受體單元，實現了平面內和分子內極化的電子環境，促進了定向電荷傳輸。具有不對稱電子分布的優化COF在可見光下表現出優異的產H2O2活性，在不含犧牲劑的純水和空氣中實現了4524µmol g−1 h−1的高產率，顯示出高生產率和優異的穩定性。在pH =3時，光催化效率進一步提高到7316 µmol g−1 h−1，表現出優異的pH響應行為。除了H2O2合成外，優化的COF還同時催化增值的醇氧化反應，展示了其多功能催化能力。這項工作將不對稱極化工程確立為COF光催化劑的強大設計原理，為電荷分離機製提供了基本見解，並為開發可持續的光催化系統提供了實用指南。BT-COF的卓越性能凸顯了結構工程COF在太陽能驅動化學轉化方面的巨大潛力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202510257

本文通過改變C=N鍵取向和調節供體-受體（D-A）強度合成了一系列具有不同C=N鍵極化的亞胺COF。C=N鍵極化程度較低的一種COF具有更快的電荷分離，激子結合能（Eb）降低。相比之下，具有更強極化的C═N鍵的亞胺COF表現出更強的內部電場，有助於更有效的電荷轉移。考慮到結合能和電荷轉移之間關於C═N極化的權衡對光催化性能的影響，亞胺COF與適度極化的C═N鍵的析氫性能最高，為14.0 mmol h−1 g−1。這項工作提供了證據表明在設計和調整亞胺COF的性能時，應考慮C═N的極性。

https://doi.org/10.1002/anie.202509444

在這項研究中，證明了在噻吩基COF中將亞胺鍵轉化為酰胺鍵可以通過鍵的不同質子化行為改變表面電荷。Zeta電位測量表明，酰胺連接的COF由於其較低的堿性，在抗壞血酸的存在下會去質子化並帶負電荷，而亞胺連接的COFs則質子化後帶正電荷。這種靜電對比驅動[PtCl6]2−光還原為Pt，亞胺連接的COF產生均勻分布的小Pt顆粒（1-2nm），而酰胺連接的COFs形成更大的Pt顆粒（高達100nm）。酰胺連接的COF充當天線，促進COF團聚體上的域間電子傳輸，促進Pt生長和隨後的質子還原，與亞胺形式相比，光催化HER速率提高了300%。這項工作介紹了表面電荷調製作為一種新的工具，用於控製基於COF的系統中的光催化過程，從而擴展了COF在光催化中的功能化。

https://doi.org/10.1002/smll.202500870

本文總結了基於HOF的SAC和基於COF的DAC的最新進展。首先，它側重於基於HOF的SAC中單原子對基體結構的影響和局部電子環境的調製。然後，具體介紹了COF基DAC中雙原子之間的相互作用和協同效應。此外，它總結了基於HOF的SAC和基於COF的DAC在人工光合作用領域的挑戰、機遇和前景，強調了開發高效HOF基SAC和COF基DAC光催化劑的合理設計和深入的機理表征。

https://doi.org/10.1016/j.mser.2025.100993

本研究利用羰基金屬配體調控還原反應動力學過程，成功製備三例以[Co(CO)4]⁻封端的Pd14納米團簇。磁學測量結合量子化學計算表明，Pd14團簇基態下呈四重態，表現出獨特的“開殼層”超原子特性，具有1S1 jellium電子構型，代表了首例含有單個自由電子的開殼層超原子鈀團簇。系列團簇的穩定性主要來源於[Co(CO)4]⁻配體向Pd14核心顯著的電子轉移，以及極性Pd(δ-)-Co(δ+)鍵中[Co(CO)4]⁻部分與Pd14單元間顯著的Co→Pd σ-、π-、δ-給予及δ-反饋的多重共價相互作用。重要的是，得益於[Co(CO)4]⁻對親核試劑的活化作用，Pd14納米團簇在溫和條件（1 atm CO和30 W 450 nm LED光照）下表現出優異的催化羰基化交叉偶聯反應性能。該催化體系兼容各類具有挑戰性的芳基和烷基碘化物/溴化物，並且適用於複雜分子的衍生化及生物活性藥劑的目標合成。本研究展示了羰基金屬配體在鈀團簇合成中的潛力，並為探索具有獨特極性的異金屬納米團簇在協同催化中的應用奠定了基礎。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c08034

該研究通過將S型光催化與鈀催化的羰基化反應相結合，開發了一種綠色且可規模化的串聯策略。研究人員合理設計了一種CeO2/Bi2S3異質結，利用其分級結構、寬可見光吸收、氧空位介導的電荷動力學以及S型電荷轉移機製，實現了高效的CO2光催化還原為CO（14.05 mmol g-1，選擇性達98%）。生成的CO在溫和條件下直接用於後續羰基化反應，以接近定量的CO利用率合成了高附加值酰胺。這種集成方法消除了CO處理的風險，提高了經濟可行性，為將CO2轉化為精細化學品提供了一條直接且有效的途徑。通過將光催化與工業催化相結合，該工作推動了可持續碳循環技術的發展，並為高效CO2轉化系統的開發開辟了新途徑。

本研究通過將完全暴露的銀（Agn）簇錨定在聚七氮唑胺（PHI）載體上，成功構建了一種新型完全暴露簇催化劑（FECCs），其在純水中展現出優異的H2O2光催化合成性能，產率高達1075.5 μmol g-1 h-1，不僅顯著優於單原子銀催化劑，更超越了多數已報道的先進光催化體系。結合原位表征技術和密度泛函理論（DFT）計算表明，完全暴露的Ag簇能夠形成電子富集活性中心，同時優化O2分子和質子（H）的吸附能，顯著促進關鍵中間體*OOH的質子化過程，從而降低反應能壘，大幅提升H2O2生成效率。值得注意的是，對比研究發現單原子銀位點傾向於催化H2O2分解生成·OH自由基，基於此特性，最終通過在Ag FECCs中引入Ag單原子策略，成功實現了對四環素類抗生素的高效降解，為多功能光催化劑的設計提供了新思路。

本文報告了將活性的鈷（II）位點固定在一種具有一維（1D）鏈結構的共價有機框架（COF）中，即 Co-PyPDA-COF，該框架顯示出 30.5 毫摩每克每小時的顯著二氧化碳生成速率，以及在室溫下對二氧化碳光還原的 95.8%的高二氧化碳選擇性，在 2 小時內。Co-PyPDA-COF 的孔徑與二氧化碳的直徑相當，這使得單個二氧化碳分子能夠同時與兩個鈷（II）位點發生相互作用。增強的相互作用導緻局部二氧化碳壓力增加、吸附後二氧化碳擴散受限、光電子轉移的距離縮短以及二氧化碳還原反應速率決定步驟的能量障礙降低，從而促進二氧化碳的活化和轉化。這項工作為通過優化主體的孔徑來設計高效的催化劑開辟了新途徑。

https://doi.org/10.1002/anie.202510550

本文構建了一種緊密接觸的高熵氧化物異質結，功函數差異與匹配良好的界面晶格相結合，促進了光生電子從Co3O4導帶向(CoCuMgNiZn)Ox價帶的適度轉移，抑製了光生載流子的複合，從而延長了載流子壽命並增強了催化劑表面CO2分子的活化。結果表明，(CoCuMgNiZn)Ox@Co3O4在可見光驅動的光催化還原CO2製備甲烷中表現出優異的性能。

本研究提出了基於共價有機框架（COF）納米孔限域作用發展光催化納米反應器的研究思路，並探究了納米限域作用對光催化過程機製影響。首先采用原位生長法在釩酸鉍（BiVO4）納米片表面生長二維三嗪COF獲得Z型異質結，進一步將離子液體（IL）限域於三嗪COF納米孔成功構築了IL@COF光催化納米反應器並實現了高效、高選擇性的CO2還原過程。研究表明，Z型異質結良好的電荷分離有效提高了COF孔電子密度。相比於微孔，COF介孔的納米限域作用強化了光催化過程COF與IL間的界面定向電子轉移；光照誘導了納米限域IL微結構結構重排，顯著促進了光催化反應過程中的CO2捕獲與催化CO2還原能力。本研究為發展基於COF材料的太陽能催化轉化技術提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/anie.202505886