含氟新材料研究所贲腾团队在 Angewandte Chemie International Edition发表研究成果

近日，浙江师范大学含氟新材料研究所贲腾团队在新型多孔材料设计与太阳能催化利用领域取得重要进展。相关研究成果以题为 “Positional Effects of Single‐Atom Active Sites in 1D Porphyrinic COFs on Photocatalytic CO2 Reduction” 的研究论文发表于国际化学领域期刊 Angewandte Chemie International Edition。二氧化碳（CO2）资源化利用是实现绿色低碳发展的重要研究方向。利用太阳能将CO2转化为具有应用价值的化学品和燃料，被认为是解决能源与环境问题的重要途径之一。然而，CO2分子结构稳定，实现高效、高选择性的转化仍面临诸多挑战。如何设计高性能催化材料，并精准调控反应过程中的关键步骤，是该领域的重要科学问题。针对上述问题，贲腾团队发展了一种新型结构设计策略，构筑了一类具有精准调控活性中心位置的一维卟啉共价有机框架（COF）材料。研究发现，催化材料中活性位点所处的位置会显著影响CO2转化过程和最终产物选择性。通过调控铜活性中心在材料骨架中的空间分布，团队实现了对CO2还原反应路径的有效调节。研究结果表明，不同位置的铜活性中心表现出不同的催化特性。其中，位于材料中心区域的铜位点更倾向于促进CO生成，而位于边缘区域的铜位点能够进一步推动CO2向甲烷（CH4）的深度转化。在可见光驱动条件下，该材料表现出优异的CO2光催化还原性能，甲烷生成效率和选择性均达到较高水平。进一步研究表明，活性中心的位置调控能够影响材料内部的电子传递过程以及反应中间产物的转化行为，从而决定最终产物类型。该工作首次揭示了催化活性位点空间位置对CO2还原反应选择性的关键影响，为设计新型高效光催化材料、推动太阳能驱动的绿色化学转化提供了新的研究思路。本研究由浙江师范大学含氟新材料研究所贲腾教授团队完成，贲腾教授为论文的唯一通讯作者。相关研究工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金的资助支持。编辑：武艳