Angew. Chem. ：近平衡生长化学稳定的共价有机框架-还原氧化石墨烯杂化材料并用于催化析氢反应

开发有效非金属催化剂，用于催化析氢反应 (HER)，对于替代传统的化石燃料能源具有重要意义。Pt/C 被认为是一种高效的 HER 催化剂，然而，由于资源稀缺，成本高，以及可能的重金属污染，限制了它的大规模应用。

二维共价有机框架（COFs）是有机化合物通过共价键键和而成的二维多孔网状结构材料。具有高度有序的结构、大的比表面积和可调节的活性位点，在催化、储能、传感等领域具有潜在的应用前景。

近日，中国科学院化学研究所的陈建毅研究员，董际臣研究员和刘云圻院士团队，提出了近平衡液相生长方法，在相对温和的反应条件下，通过前驱体TPHA和t-BPT（或PT）之间的自发反应，制备了结构稳定的共价有机框架BPT-COF和PT-COF材料。

由于制备的BPT-COF为粉体材料，纳米颗粒之间的接触电阻很大，因此，通过真空过滤法，组装的本征态的BPT-COF薄膜的电导率很低，限制了它的广泛性能。然而，TPHA和氧化石墨烯（GO）可以溶解在去离子水中，这有助于通过原位化学反应和真空过滤技术制备BPT-COF-GO复合材料薄膜。进一步通过热还原反应，制备高导电性的BPT-COF-rGO薄膜。rGO片作为导电交联剂，增强了BPT-COF 与电极之间的联系，使BPT-COF能够充分发挥电催化活性。当用作电催化剂时，所制备的电极表现出高效的催化析氢 (HER)性能，仅需45 mV的过电位就能达到10 mA cm^–2的催化电流密度，高于目前报道的非金属性催化剂的性能。

总之，本篇开发了一种近平衡液相合成方法，在相对温和的反应条件下，制备了高度 π 共轭的稳定的COFs和 COF-rGO复合材料。该材料不仅具有丰富的吡嗪结构的氮活性位点，还具有用于电子和质子转移的高效导电网络，展现出优异的HER电催化活性。

论文信息：

Near-Equilibrium Growth of Chemically Stable Covalent Organic Frameworks-Graphene Oxide Hybrid Materials for the Hydrogen Evolution Reaction

Jianyi Chen,Yichao Bai,Youxing Liu,Minghui Liu,Xinyu Wang,Shengcong Shang,Wenqiang Gao,Changsheng Du,Yan Qiao,Jichen Dong,Yunqi Liu

文章的第一作者是中国科学院化学研究所的博士生白一超。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202113067