开发智能的具有自适应能力（intelligent self-adjusting）的多功能光催化剂对于光催化过程非常重要。

有鉴于此，长春理工大学李艳辉教授、Yanwei Li等报道开发了一种能够在不同pH环境下，苯酚-苯醌之间进行结构转变的智能COF光催化剂Por-HQ-COF，用于光催化氧化、光催化还原、光催化合成H₂O₂。

本文要点：

（1）

Por-HQ-COF作为一种智能光催化剂，能够在溶液pH变化下变成Por-BQ-COF，或者从Por-BQ-COF变为Por-HQ-COF。苯酚-苯醌之间的重构和转换不仅导致形貌以及表面积显著改变，导致能带结构和电荷分离发生完全的改变，因此影响光电性质。

（2）

在酸性条件下Por-BQ-COF自发转变为Por-HQ-COF，并且能够将高浓度Cr(IV)还原为Cr(III)。在中性环境下，超氧阴离子（·O₂^-）导致Por-HQ-COF重构为Por-BQ-COF，加快高浓度盐酸四环素（TC, tetracycline hydrochloride）的降解反应速率。在碱性环境下，Por-HQ-COF的结构变为Por-BQ-COF，因此表现优异的光催化合成H₂O₂性能，在λ>420 nm时，在没有牺牲试剂的情况时的H₂O₂生成速率达到1525 μmol h^-1 g^-1。研究结果表明强碱性能够降低从H₂O分子中摘取氢原子的能垒，并且确定了生成H₂O₂的催化活性位点。

这项研究为开发智能型光催化剂提供新型策略，填补了光催化剂在全pH下的应用。

参考文献

Hao Li, Yanwei Li, Xiaoling Lv, Chong Liu, Nazhen Zhang, Jing Zang, Penghan Yue, Yue Gao, Cong Liu, Yanhui Li, A Covalent Organic Framework as Photocatalyst for Smart Conversion Between Photooxidation and Photoreduction and H₂O₂ Production in Full pH Environment, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202415126

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415126