二维COF由于其高比表面积和可调的电子结构，在光催化水分解领域备受关注。然而，真正能用于光催化水分解的二维COF材料并不多，很大程度上是因为其能带结构以及对HER和OER催化活性位点的限制。有鉴于此，中国科学技术大学武晓君教授（通讯作者）以及杨金龙院士（合作作者）及其合作者，基于第一性原理计算和分子拓扑组装策略，设计了十二个二维COF材料，具有优异的可见光催化水裂解性能。
本文要点：
1）理论计算表明，所得到的二维COF为半导体材料，带隙可调范围为1.92-3.23 eV。其中9个二维COF的导带和价带边缘位置都与HER和OER的化学反应电势完全匹配，可用于光催化水分解。尤其值得一提的是，基于TST的三个COF在可见光下可将水全分解为氢和氧。
2）实验结果证明，I-TST在可见光下同时具有HER和OER活性，是一种优异的非金属全水解材料。
参考文献：
Yangyang Wan et al. A Simple Molecular Design Strategy for Two-Dimensional Covalent Organic Framework capable of Visible-Light-Driven Water Splitting. JACS 2020.
