AuCu双金属合金修饰共价有机框架用于高效光催化析氢

摘要

共价有机框架（COFs）是一种具有π–π共轭结构和分子结构可调的晶体多孔有机材料，在光催化领域具有广阔的应用前景。然而，未改性的COFs材料具有反应动力学缓慢的缺点，因此需要引入助催化剂以降低其表面催化反应的势垒，从而加速反应过程。此工作中，采用双金属合金作为助催化剂，以提高COFs的光催化析氢性能。通过调控AuCu合金的比例，发现Au₁Cu₅/COF-TpPa具有最高的光催化产氢速率(8.24mmol·g^-1·h^-1)，甚至高于Pt修饰的COF-TpPa的产氢速率(6.51mmol·g^-1·h^-1)。经过系统性的表征测试和理论计算分析，Au₁Cu₅/COF-TpPa表现出高的载流子分离效率和低的H^*生成能垒，从而具有高的光催化性能。本研究为利用双金属合金改性COF基光催化剂奠定了理论基础。

关键词

光催化 / 析氢 / 共价有机框架 / 双金属助催化剂