金屬通常作為光催化劑中不可或缺的組成部分，或者作為助催化劑改性劑，在包括H2O分解和CO2還原等高效人工光合作用過程中起著關鍵作用。但是，由于金屬助催化劑的成本高昂且儲量稀缺，開發在沒有金屬助催化劑的情況下仍能高效發揮作用的光催化劑一直是一項極具挑戰性的任務。
有鑒于此，中國科學院大連化物所章福祥研究員、河北工業大學王瑞虎研究員、董貝貝副教授等報道展示了一種非化學計量比的β-酮烯胺連接的COF，這COF無需助催化劑的情況下就能夠工作。
本文要點：
（1）
在可見光照射下，以抗壞血酸作為犧牲劑時，其海水制氫速率達到15.48 mmol·g-1·h-1，從普通水光催化制氫的速率達到22.45 mmol·g-1·h-1。其性能優于許多已報道的Pt改性COF以及含金屬的無機光催化劑的性能。
（2）
這種光催化性能的提升歸因于其更寬的光吸收（光吸收邊界擴展到660 nm），實現了高效電荷分離，并且存在大量的羰基活性氧位點，這些位點表現出較低的氫結合Gibbs自由能改變。
這項工作為設計經濟高效、適用于大規模制氫的光催化體系提供基礎幫助。
參考文獻
Du, X., Ji, H., Xu, Y. et al. Covalent organic framework without cocatalyst loading for efficient photocatalytic sacrificial hydrogen production from water. Nat Commun 16, 3024 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58337-w
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58337-w
