Angew：基于COF的热π电子隧穿高效产氢

通过光催化或光电化学分解水制氢是将间歇性太阳辐射转化为可存储的透明燃料的一种有吸引力的方法。为此，人们已经投入巨大的精力来开发高效而稳定的无机半导体材料，包括硅，各种氧化物，石墨碳氮化物，金属有机骨架和III-V化合物等用于光解水产氢。

近日，福州大学Jinlin Long，鲁汶大学Maarten B. J. Roeffaers等巧妙地设计了一种基于共价有机框架（COFs）半导体的新型金属-绝缘体-半导体（MIS）光系统，该光系统可在可见光照射下稳健而高效地放出氢气。

本文要点

要点1. 在通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）绝缘子封端的具有亲水亚胺TP-COF和=C=OH-N=氢键基团的Pt纳米颗粒（NPs）的静电自组装制备的有机MIS光系统中，最大H₂释放速率可达8.42 mmol h^-1•g^-1，TOF可达789.5 h^-1。

要点2. 光激发的n型TP-COF半导体中的热π电子可以有效地提取，并通过超薄PVP绝缘层隧穿到Pt NPs，将质子还原为H₂。与肖特基型对应物相比，基于COF的MIS光电系统的载流子效率提高了32倍，这归因于TP-COF半导体价带中光激发速率，电荷分离和空穴氧化速率的整体提高。

Jintao Ming, et al. Hot π‐electron Tunneling of Metal‐Insulator‐COF Nanostructures for Efficient Hydrogen Production. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201912344

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912344