共价有机框架（COFs）因其高度有序的结构、固有的多孔性和分子可调性，正在成为光催化过氧化氢（H₂O₂）生产的变革性平台。
尽管它们具有潜力，但COFs中光生电荷载流子的利用效率低下显著限制了它们的光催化效率。
基于此，2025年3月20日，中国科学技术大学徐航勋等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Regulating Electron Distribution in Regioisomeric Covalent Organic Frameworks for Efficient Solar-Driven Hydrogen Peroxide Production》的研究论文。
本研究提出了两种区域异构体COFs，α-TT-TDAN COF和β-TT-TDAN COF，它们都含有噻吩并[3,2-b]噻吩基团，以研究区域异构对激发态电子分布及其对光催化性能的影响。
β-TT-TDAN COF展现出显著的太阳能到化学能转化效率，达到1.35%，优于其α-异构体，后者的效率仅为0.44%。
全面的光谱和计算研究揭示了COFs中微小取代变化对其电子性质的关键作用。
这种结构调整巧妙地将分子结构与电荷动力学联系起来，实现了对电子分布的精确调控、电荷的有效分离和传输以及激发态电子在活性位点的局域化。
此外，这种精细调控显著提高了氧还原反应的效率。
这些发现为COF设计建立了一种新的范式，提供了一种分子级策略，以推动COFs和网状材料向高效的太阳能到化学能转化发展。
Regulating Electron Distribution in Regioisomeric Covalent Organic Frameworks for Efficient Solar-Driven Hydrogen Peroxide Production,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202500913
