以H2O为牺牲剂，利用太阳能驱动CO2转化为燃料，仍然是光合作用领域中一个具有挑战性的研究领域。近日，南京师范大学Ya-Qian Lan等多团队合作，合成了一系列卟啉‐四硫富瓦烯共价有机框架(COFs)材料，并在不添加光敏剂、牺牲剂和贵金属助催化剂的情况下，作为光催化剂以H2O为牺牲剂还原CO2。光生电子通过共价键从四硫富瓦烯转移到卟啉，使得电子和空穴分离，促进了CO2还原和H2O氧化。通过调整TTCOFs的带隙结构，TTCOF-Zn材料光催化CO2还原为CO产量为12.33μmol，选择性可达100%，并伴随着H2O氧化为O2。此外，DFT计算与晶体结构模型相结合，明确了构效关系。
Meng Lu, Jiang Liu, Ya-Qian Lan*, et al. Rational Crystalline Covalent Organic Frameworks Design for Efficient CO2 Photoreduction with H2O. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201906890
