中科院理化所、北京大学、武汉大学联合发表JACS：定制化金属卟啉基三维共价有机框架用于强化光催化CO2还原

背景：二氧化碳排放加剧气候变化，人工光合作用为CO2转化提供了理想路径，但需要高效光催化剂来克服其化学惰性和反应能垒。三维共价有机框架（3D COFs）因其结构可调、多孔等特性成为潜在候选材料，但其合成与结构分析挑战制约了高性能催化剂的定向设计。研究目的：本文旨在设计合成一系列具有五重穿插pts拓扑结构的金属卟啉基3D COFs（3D-MPor-COF，M = Co、Ni、Pt），并探究金属中心和孔道结构对光催化CO2还原性能的影响。结论：实验表明，金属中心显著影响催化活性，其中3D-CoPor-COF性能最优。通过扩孔策略合成的3D-CoPor-Ph-COF进一步大幅提升了CO生成速率和选择性，凸显了调控孔道微环境对优化3D COFs光催化性能的关键作用，为COF基光催化剂的研发提供了分子层面的理论指导。