《德国应用化学》刊发应化所王科伟教授团队突破性研究成果
《德国应用化学》刊发应化所王科伟教授团队突破性研究成果
7月1日，应用化学研究所王科伟教授团队和华东理工大学朱为宏院士团队在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上在线发表题为“Fused-Heterocycle-Linked Covalent Organic Frameworks with Enhanced Chemical and Photochemical Stability for Photocatalysis”的研究论文。大同大学为第一通讯单位，华东理工大学为共同通讯单位。
共价有机框架（Covalent Organic Frameworks，COFs）是一种结晶多孔材料，凭借可定制的结构、永久孔隙性和大比表面积，在太阳能转化应用中备受关注。然而，它们稳定性问题―尤其是决定着光催化剂性能耐久的光化学稳定性，仍然是一个关键挑战。
为了系统研究 COFs 的光化学稳定性，王科伟团队通过一种简便的一锅法三组分反应，构建了四个具有高化学稳定性的杂稠环噻唑连接的 COFs（TZ-COFs 14–17）。在稠环构建单元中引入的噻唑单元赋予了这些 COFs 卓越的化学和光化学稳定性。它们在强酸（12 M HCl）、强碱（12 M KOH 和 1 M MeONa）、还原（1 M NaBH4）和氧化（1 M H2O2）试剂中表现出极高的稳定性，并且在光降解测试中（N2或空气中）展现出卓越的光稳定性。重要的是，与常用的亚胺连接相比，原位形成的噻唑引入了新的、稳定的质子化位点，不仅提高了亲水性，扩大了光吸收范围，还降低了框架的激子束缚能。TZ-COF-17催化的光解水产氢速率高达 33.27 mmol g–1 h–1，超过了许多已报道的COF 光催化剂。该研究对COFs材料的光稳定性进行了系统研究，对其在光催化领域的应用具有十分重要的科学意义。
应用化学研究所贾治芳副教授、2021级硕士研究生纪娜和华东理工大学硕士研究生漆静为本论文的共同第一作者；我校王科伟教授和华东理工大学张维伟教授、朱为宏院士为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。
王科伟教授课题组围绕稳定性共价有机框架材料的功能性构建这一主题，主要研究成果已发表在Angew. Chem. Int. Ed.（2025, 2017）、J. Am. Chem. Soc.（2020）、Sci. China Mater.（2021）、J. Polym. Sci.（2024）等期刊。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202511245