大连理工大学王忠刚教授等通过精确设计吡啶的位置和数目，设计了多吡啶阳离子的COFs。合成了三个三吡啶（terpyridine）和四吡啶（quarterpyridine）构成的三醛，随后将其作为单体与三甲基吡啶溴聚合，生成含乙烯的iTPy-COF、iTPPy-COF、iQPPy-COF。

本文要点：

（1）

构筑的供体-受体阳离子COF具有优异的可见光催化制备H₂O₂活性，能够通过ORR（氧还原）和WOR（水还原）两条路径合成H₂O₂。在纯水和O₂气氛，iTPPy-COF在1 h反应过程中生成H₂O₂的速率达到7955 μmol g^-1 h^-1，甚至在空气气氛中生成H₂O₂的产量仍达到6249 μmol g^-1 h^-1。

此外，研究发现调节分子的边臂长度、调节COF骨架结构之中的吡啶/苯环比例，能够显著影响光催化活性。

（2）

通过理论计算以及测试各种光学物理化学参数（包括荧光手性、光电流、电子传输阻抗），研究结构-性能之间的关系。为开发含有多吡啶的阳离子COF材料用于高效率光催化合成H₂O₂提供帮助。

参考文献

Jun Zhang, Fei Xue, Zhonggang Wang, Terpyridine- and Quarterpyridine-Based Cationic Covalent Organic Frameworks for Visible-Light-Catalytic H₂O₂ Synthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425617

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425617