云南大学/江南大学AM：柱撑层状COFs助力CO2电催化还原
学术
2025-02-03 17:11
山东
目前全球对能源安全和气候变化产生的关注促进了人们对于电催化还原CO2等可再生策略的兴趣。COF目前成为具有前景的eCO2RR电催化剂，COF具有可调控的结构和高比表面积以及丰富的活性位点。但是2D COF的催化活性通常受到层状堆叠结构的局限，这种层状堆叠结构限制了活性位点暴露，降低电催化反应的选择性。有鉴于此，云南大学邱立副研究员、何天威副教授、江南大学陆双龙副教授等报道为了克服这些挑战，开发了一种新型柱撑层状（pillar-layered）COFs（PL-COFs），这种PL-COFs具有可调控的层间距和3D结构。要点1. 通过PXRD、TEM、XPS、EIS等表征技术验证了成功搭建的柱撑层状结构，这种结构增加了层间距，晶化度和多孔性。这种先进的结构导致显著增强CO2转化为CO的电催化活性和选择性。要点2. DFT理论计算模拟的结果表明PL-COF-1具有增强的CO2吸附和CO脱附性能，因此实现了优异的催化活性。这种PL-COF-1展示了优异的法拉第效率（91.3 %）和显著的电流密度，PL-COF-1比COF-366-Co或者PL-COF-2的性能更好。
这项研究结果展示了柱撑结构策略改善COF电催化剂的能力，为开发下一代CO2还原材料以及可持续能源转化材料提供机会。Tianfu Yang, Hongyin Hu, Yan Wang, Xinqi Chen, Jianxian Fan, Donghua Li, Shuangbin Liu, Jinmei Li, Tianwei He, Shuanglong Lu, Li Qiu, Constructing Pillar-Layered Covalent Organic Frameworks via Metal–Ligand Coordination for Electrochemical CO2 Reduction, Adv. Mater. 2025DOI: 10.1002/adma.202419547https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202419547
