本文通過密度泛函理論（DFT）計算和實驗證明了Fe-CoP催化FDM氧化的有效性，並構建了一種用Fe摻雜CoP納米葉（Fe-CoP/CW）裝飾的可再生碳化多孔木材，用於電催化FDCA和氫氣生成。獲得的Fe-CoP/CW作為FDM溶液中的陽極，電流密度為100 mA cm-2，產率為90% FDCA，電位不超過1.50 V，與RHE相比，比Fe-CoP/碳布（CC）和IrO2低90 mV和350 mV。此外，Fe-CoP/CW在強堿性溶液中對108h FDM氧化表現出優異的長期穩定性。值得注意的是，與Fe-CoP/CC和Pt形成鮮明對比的是，Fe-CoP/CW的析氫性能不受陰極FDM的影響，它需要0.19 V的極低過電位才能達到100 mA cm-2。結果表明，就整個電池而言，產氫速率為 0.756 mmol cm-2 h-1，比常用的商用Pt | IrO2電池，法拉第效率接近100%。這項工作將為實施高度合適的雙功能電極以及用於電化學有機合成的經濟實惠、有效且環保的木材衍生電催化劑的可能性鋪平道路。

https://doi.org/10.1007/s42773-024-00380-9

本文報道了一種新穎的原子限製與配位（ACC）策略，實現了在碳氮納米管（CN-NT）上負載單個稀土鉺（Er）原子（Er₁/CN-NT）的合成，且單原子的分散密度可調。Er₁/CN-NT 是一種高效且穩定的光催化劑，在純水體系中表現出卓越的 CO₂RR 性能。實驗結果和密度泛函理論計算揭示了單個 Er 原子在促進光催化 CO₂RR 中的關鍵作用。

https://doi.org/10.1002/anie.202003623

本文設計並合成了兩種基於吩噻嗪和吩惡嗪功能化的富電子大環配體（C[3]PTZ-COOH和C[3]PXZ-COOH），構建了相應的鈷基MOF材料。其中，Co-C[3]PTZ-MOF因更強的給電子能力，展現出更優的光響應和電荷傳輸性能，CO2光還原初始產率達17,800 μmol·g-1·h-1，CO選擇性為81%。研究表明，大環配體的強給電子性有效促進了配體到金屬的電荷轉移（LMCT），顯著提升了光催化性能。本工作為開發高效MOF光催化劑提供了新策略。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c09419

本研究首次將“光腐蝕”轉化為“有益重構”，通過缺陷工程實現 CdS 對氧氣環境的耐受性與利用，提出了一條促進 CO2RR 的新範式，為未來直接利用低濃度 CO2（空氣、煙氣）提供了創新思路和實驗依據。

https://doi.org/10.1002/anie.202514577

本文在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)調控下構建了Ov工程的BiOBr/In2O3異質結(BOvIN)，誘導Bi─O鍵附近Ov的形成。實驗和理論結果表明，Ov可以修飾Bi-6p的電子結構，加強與CO2的相互作用，進一步調節Bi-6p和C-2p ( * COOH )之間的軌道雜化，從而促進決速步驟( * CO2→* COOH )。此外，BOvIN S型異質結具有內部內建電場和Ovs誘導的缺陷態，不僅可以使BiOBr上的CO2還原和In2O3上的H2O氧化具有高的氧化還原能力，而且可以顯著降低光激發的電荷複合。因此，BOvIN在純水中表現出341.60 μmol·g-1h-1的競爭性CO產生速率和≈100 %的選擇性，在420 nm處達到了3.55 %的表觀量子效率記錄。這項工作提供了一個新的視角，通過先進的光催化劑調節電子結構來優化中間吸附，從而實現高效和選擇性的光催化CO2轉化。

https://doi.org/10.1002/adfm.202518449

本文提出了一種策略，將三嗪基COF中通過N/O配位錨定的原子分散Pt位點與氣液固三相界面輔助光催化系統相結合，以提高性能和耐用性。因此，Pt-TBPyT-COF實現了優異的OWS性能，H2和O2的析出率分別為469.8和234.9µmol·g−1·h−1，在450 nm處的表觀量子產率為8.91%。值得注意的是，通過氣液固三相界面輔助方法的OWS有效地抑製了ORR反向反應，在5小時內H2和O2的平均速率分別高達568.7和284.3µmol·g−1·h−1，並在30小時的連續反應中保持了穩定的光催化活性。此外，密度泛函理論計算和原位實驗表明，單原子Pt配位加速了*H的解吸，而COF中的三嗪單元有利於電荷分離，降低了OER速率決定步驟的能量勢壘。

DOI：10.1002/anie.202515397 

本研究發現，不同的氮原子位置會導緻COF內電荷密度的顯著差異，從而導緻供體-受體相互作用的不同強度。因此，吡啶氮原子在COF中的戰略存在和位置可以顯著提高分離和傳輸光生電荷的效率。具有強D-A特性的TP-oBPy具有更高的量子效率。吡啶氮原子電荷密度的增加和可見光催化活性的提高協同增強了TP-oBPy對磺胺嘧啶的顯著光催化降解性能和同步光催化產生過氧化氫的能力。值得注意的是，與純水環境相比，SDZ溶液中H2O2的產量提高了1.5倍。更重要的是，發現TP-oBPy原位產生的H2O2可以繼續轉化為高度氧化的自由基來攻擊SDZ。總之，這項研究為設計特殊的基於COF的光催化劑提供了一個強有力的藍圖，使抗生素能夠降解，同時促進H2O2的產生。

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

本文展示了兩種新型共價有機框架（THTB-Pa-COF和THTB-Py-COF）的合理合成及其隨後的硼烷官能化，以創建用於可見光驅動H2O2生產的擴展π共軛系統。已經證實，將硼烷單元摻入COF骨架中顯著增強了電荷載流子分離和光吸收，從而產生了顯著的光催化性能。因此，經過優化的硼烷修飾的THTB-PyCOF-BF2（帶有吡啶基序）在純氧氣氣氛下，在沒有犧牲劑的情況下，實現了4200μmol g-1 h-1的H2O2產率，顯著優於原始的THTB-Pa-COF（2450 μmol g-1 h-1）以及THTB-Pa-COF-BF2。值得注意的是，THTB-Py-COF-BF2在空氣條件下保持了2800 μmolg-1h-1的高H2O2釋放速率，在類似反應條件下超過了大多數報道的基於COF的光催化劑。綜合實驗和理論研究表明，顯著的光催化性能源於硼烷介導的π共軛延伸和摻入的吡啶基序之間的協同相互作用。這種戰略組合協同增強了可見光捕獲，提高了電荷載流子分離和遷移效率，並通過促進O2活化和降低能量勢壘選擇性地促進了雙電子氧還原反應（ORR）途徑。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.126013