将基于共价有机骨架（COFs）的材料精确地调谐和多维加工成具有适当多样性的多组分超结构，对于最大限度地发挥其在催化反应中的优势至关重要。然而，迄今为止，具有不同结构的COFs基多组分纳米复合材料的精确设计仍然是一个巨大挑战。

近日，南京师范大学兰亚乾教授报道了首次发展了一种MOF牺牲原位酸蚀（MSISAE）策略，通过简单的溶剂热反应实现了均匀、单分散的核壳MOFs@COFs、蛋黄壳MOFs/TiO₂@COFs和空心球形TiO₂@COFs纳米复合材料的可控合成。

文章要点

1）与以前报道的通常包含多步合成过程和复杂的模板去除过程的模板辅助方法不同，MSISAE策略具有很大的优越性。在该策略中，通过精确调节合成过程中乙酸（Hac）的含量、反应时间和反应温度，MOFs@COFs的核MOF（NH₂-MIL-125）在生成纳米TiO₂的同时将经历不同程度的刻蚀。从而获得了具有多种结构和两组分/三组分（包括COFS、MOF和TiO₂）的COFs基纳米复合材料。

2）研究发现，独特的多组分蛋黄壳结构（NH₂-MIL-125/TiO₂@COF-366-Ni-OH-HAc（MTCN-H(ys)））实现了Z-方案和II型异质结并存以及光催化氧化和还原位点在一个体系中，这是一种高效的光催化剂，具有优异的光催化CO₂还原性能，远远高于纯COFs、MOFs和TiO₂等其他形貌的纳米复合材料。

3）实验和密度泛函理论（DFT）计算表明，COFs基光催化剂具有独特的三组分共存和特殊的蛋黄壳形貌优势。

研究工作将为用于人工光合作用的COFs基多组分纳米复合材料的设计和开发提供新的见解，也可能为探索晶体材料基光催化纳米复合材料提供新的途径。

参考文献

Mi Zhang, et al, Controllable Synthesis of COFs-Based Multicomponent Nanocomposites from Core-Shell to Yolk-Shell and  Hollow-Sphere Structure for Artificial Photosynthesis, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202105002

https://doi.org/10.1002/adma.202105002