近日，辽宁大学化学院孙晓东教师在光催化研究中取得新进展。相关成果以“Anchoring Redox Mediator on COFs for Efficient Solar to Hydrogen Conversion”为题，发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》（SCI一区top，校A+期刊，影响因子27.4）上。文章第一署名单位为辽宁大学，孙晓东老师为通讯作者，辽宁大学化学院博士生胡海均为第一作者。

【论文简介】

光催化分解水制氢技术能够直接将太阳能转化为氢能，具有广阔的应用前景，而开发兼具高活性和良好稳定性的光催化剂是该技术的核心。在光催化领域，Z型异质结的构建是提升光生载流子分离效率的有效策略，但其仍面临载流子复合严重的问题。为进一步促进Z型异质结中电子-空穴对分离，研究者常引入如IO₃⁻/I⁻或Fe³⁺/Fe²⁺等电子传输介体，构建液相间接Z型异质结。然而，此类介体分散于溶液中，存在稳定性差、电子传输效率低和易引发副反应等挑战。为此，本文设计了一种铁配位的二维Z型异质结（Bi₂WO₆/Fe/TpPa-1-COF），用于高效光催化产氢。通过将铁离子稳固锚定于COFs骨架上，实现了Fe³⁺/Fe²⁺的可控循环，不仅显著加速电子迁移，也保障了体系的长效稳定与持续催化活性。此外，TpPa-1-COF与Bi₂WO₆所匹配的二维结构，不仅缩短了材料间的电子迁移距离，还为光催化反应提供了丰富的活性位点。因此，25% Bi₂WO₆/Fe/TpPa-1-COF的光催化产氢速率达到6.31 mmol·g⁻¹·h⁻¹，约为纯COFs材料的28.68倍，相较于25% Bi₂WO₆/TpPa-1-COF也提升了2.3倍，其性能优于多数已报道的COFs基光催化剂。本研究结果凸显了新型间接Z型异质结在光催化应用中的潜力，为克服传统COFs基材料在产氢领域的局限性提供了新的方案。

【文章链接】

https://doi.org/10.1002/adma.202510193.

【期刊介绍】

Advanced Materials（AM）杂志是世界公认的顶级经典老牌期刊，享有盛名，尤其在材料化学领域具有极高声誉。该刊由Wiley出版社创刊于1988年，该期刊以高质量的研究成果、广泛的学科覆盖和快速审稿流程著称，长期位列中国科学院和JCR分区的1区TOP期刊，是推动材料科学创新的核心平台之一。

【作者简介】

第一作者：胡海均，辽宁大学化学院22级物理化学博士，主要从事光催化及压电光催化方面的研究。

通讯作者：孙晓东，理学博士，化学院助理研究员、研究生导师。主要从事晶态多孔材料设计及极化光催化领域研究。以第一/通讯作者在Nature Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等国际顶级期刊发表SCI论文50余篇，其中4篇入选全球1% ESI高被引论文，H-index为29。承担国家自然科学基金项目2项，省自然科学基金项目2项。获英国皇家化学会Horizon Prize，辽宁省自然科学学术成果二等奖。Nano-Micro Letters；Carbon Neutralization；Environmental Functional Materials期刊青年编委。Nature Commun.、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano等高水平杂志独立审稿人。

辽宁大学化学院

2025年9月30日