福建省结构研究所王课题组构建了由电子给体和受体组成的卟啉-四苯乙烯共价有机框架，并将其应用于可见光驱动的CO2还原反应。理论计算和实验结果表明，金属卟啉单元在CO2的选择性吸附、活化和转化、载体分离和电子转移中起着至关重要的作用，可以灵活调节光催化活性和选择性。
随着能源需求和环境问题的加剧，利用太阳能将CO2转化为价值更高的碳基燃料和化工原料被认为是缓解能源危机和全球气候变化的一种有前途的方法。而光催化还原CO2的转化过程是一个多电子还原过程，产物往往是各种气体和液体的混合物。如何通过光催化有效地将CO2转化为特定的目标产物仍然是一个挑战。
共价有机骨架是一种具有大比表面积和易功能化的结晶多孔材料。卟啉单元对金属离子具有很强的螯合配位能力，可以固定单个金属位点进行光催化CO2还原。它们被引入到CoF的主骨架中，形成基于金属卟啉的CoF，不仅可以利用CoF主骨架的半导体性质促进光生电子的传输，还可以利用金属卟啉的配位环境调节金属中心对光催化CO2还原活性和选择性的影响。
nip-TPE-cof的合成、XRD表征、光催化性能及密度泛函理论计算。
最近，王的研究小组构建了一系列由电子供体-受体二元组分形成的卟啉CoF(MP-TPE-，M = H2，镍和钴，图1)。实验结果表明，不同类型的金属离子对CO2还原的活性和选择性有很大影响。可见光照射下，CoP-TPE-COF的一氧化碳产率高达2414μmol·g-1h-1，但对H2的选择性仅为61%，NiP-TPE-COF的一氧化碳产率为525μmol·g-1h-1，但对H2的选择性高达93%，且具有优异的循环稳定性。理论计算表明，CO2和Co的结合作用强于Ni，导致CoP-TPE-COF的高Co2光还原活性。此外，CoP-TPE-COF质子电子转移过程的δ g低于NiP-TPE-COF，使得NiP-TPE-COF更倾向于获得质子产生CO，抑制H2形成，从而获得相对较高的选择性。
研究结果最近在《科学·中国化学》在线发表。Sci。中化。，2020，DOI: 10.1007/s11426-020-9801-3。
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