引入外部可见光场将是提高电催化二氧化碳还原反应（CO₂RR）活性的一种有前途的策略，但由于活性位点的激发态寿命短，它仍然是一个挑战。

在此，中科院福建物构所曹荣研究员，Yuan-Biao Huang报道了Ru(bpy)₃Cl₂支柱作为强大的光敏供体被固定在基于Co-卟啉的共价有机框架的主链上（命名为Co-Bpy-COF-Ru_x，_x是Ru和Co物质的摩尔比，x = 1 /2和2/3）通过配位键，使光耦合CO₂RR产生CO。

文章要点

1）最佳Co-BpyCOF-Ru_1/2在-0.7 V表现出96.7%的高CO法拉第效率在光的辅助下，-1.1 V vs RHE 下的 CO 部分电流密度为 16.27 mA cm⁻²，这两个值都远远超过了在黑暗中观察到的值。

2）活性显着增强主要归因于Co-Bpy-COF-Ru_1/2中引入了具有长激发态寿命的Ru(bpy)₃Cl₂供体以及随之而来的巨大内建电场，有效地加速了光诱导反应在外部光下电子从 Ru(bpy)₃Cl₂ 转移到钴卟啉。因此，钴卟啉活性位点具有更长的激发态寿命，以降低实际光耦合电催化 CO₂RR 过程中发生的速率决定步骤的能量。

这是基于卟啉的COF用于光耦合CO₂RR的第一个工作，为构建高效光耦合电催化剂开辟了新领域。

参考文献

Qiu-Jin Wu, et al, Photocoupled Electroreduction of CO₂ over Photosensitizer Decorated Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c06113

https://doi.org/10.1021/jacs.3c06113