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在氨基官能化的BiFeO3納米片上可控地生長通過席夫鹼反應獲得的優異的可見光捕獲TpPa-1-COF，以構建BiFeO3@TpPa-1-COF核-殼雜化材料。受益於BiFeO3納米片中內建電場產生的極化電位分離載流子與TpPa-1-COF豐富的活性位點之間的協同效應，極大提高了載流子的傳輸和應用效率。其中，TpPa-1-COF有利於電子的俘獲，而BiFeO3有利於空穴的聚集。

所製備的BiFeO3@TpPa-1-COF（BFO@COF20-C）光催化劑在超聲波和模擬太陽光照射的激發下，H2和O2的產率分別為1416.4和708.2 μmol·h-1·g-1，優於光催化劑和壓電材料。密度泛函理論（DFT）計算表明，壓電效應通過降低HER和OER的Gibbs自由能來促進水的反應熱力學分裂，因此共同促成了BiFeO3@TpPa-1-COF出色的光壓電催化整體水分解性能。該工作對於利用太陽能和機械能進行高效整體水分解具有重要的理論和應用價值。

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Oct 07 Fri 2022 03:30
MOFs在線 - Angew. Chem. ：梯度升溫策略合成乙烯基連接的共價有機骨架用於高效光催化水分解產氫

能源短缺和環境污染是當今社會面臨的兩大難題。人們正在研究通過光催化水分解產氫，類似於光合作用，這個過程可以將太陽能轉化為可再生的氫能，而氫氣被公認為是最清潔的能源之一。過去的幾十年以來，二氧化鈦、鈦酸鍶和g-C3N4等光催化劑被開發出來用於水分解產氫，但是在催化過程中這些催化劑往往具有光吸收能力差、載流子複合率高和貴金屬依賴性強等不利因素，限制了它們在光化學能源轉化中的實際應用。

近年來，共價有機骨架（COF）成為新興發展起來的一類結晶性多孔材料，其中由共價鍵將功能性有機砌塊結合到二維(2D)或三維(3D)預先設計的網絡結構中。2D COF的納米孔道和大量具催化性的表面給物質擴散和轉化提供了廣闊空間，同時也為光生載流子的傳輸和轉移提供了理想通道。因此，2D COF已經代替無機半導體，被廣泛應用於光催化水分解產氫。然而，在分子水平上通過精確的結構設計來合成高穩定性的COF並提升析氫活性，仍然是一個極具挑戰性的課題。

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