單簇（Single clusters）在催化領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣。然而，實(shí)現(xiàn)單簇催化劑的高度均勻分散具有挑戰(zhàn)性?；诖?，華南師范大學(xué)蘭亞乾教授（通訊作者）等人首次報道了一種通用策略，通過共價鍵將多金屬氧酸鹽（polyoxometalates, POMs）簇限制在共價有機(jī)骨架（COFs）的規(guī)則納米孔中，從而在COF中實(shí)現(xiàn)高度均勻分散的POM。這些COF-POM復(fù)合材料結(jié)合了光吸收、電子轉(zhuǎn)移和合適的催化活性位點(diǎn)的特性，因此它們在人工光合作用中表現(xiàn)出出色的催化活性：即以H2O作為電子供體的CO2光還原。在文中，作者合成了TTF-TAPT COF-MnMo6和ETBC-TAPT COF-MnMo6（即TCOF-MnMo6和ECOF-MnMo6）。通過實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)，TCOF-MnMo6在氣-固反應(yīng)體系中實(shí)現(xiàn)的最高CO產(chǎn)率為37.25 μmol g-1 h-1，并且選擇性約100%。此外，基于密度泛函理論（DFT）計算的機(jī)理研究表明，光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（photoinduced electron transfer, PET）過程發(fā)生在從COF到POM的過程中，然后在POM和COF上分別發(fā)生CO2還原和H2O氧化。該工作開發(fā)了一種將POM單簇均勻分散到COF中的方法，同時顯示了COF-POM功能材料在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。Confining and Highly Dispersing Single Polyoxometalate Clusters in Covalent Organic Frameworks by Covalent Linkages for CO2 Photoreduction. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.1c11987.https://doi.org/10.1021/jacs.1c11987.
