光催化整体水蒸气分解（OWVS）为氢气（H₂）和氧气（O₂）不仅有潜力避免氧气还原反应（ORR）重新生成水的逆反应，而且能够在没有可用液态水的情况下实现氢气的生成。
然而，由于光催化剂对水蒸气的吸收能力较弱，这一尝试仍然处于空白状态。
基于此，2025年3月24日，哈尔滨理工大学张凤鸣等人在国际知名期刊××发表题为《Engineering Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Overall Water Vapor Splitting》的研究论文。
在此，作者首次报道了通过结合共价有机框架（COFs）的吸水能力和光催化活性来实现可见光驱动的整体水蒸气分解。
通过引入三吡啶三嗪片段，实现了Tp-COF骨架的整体水分解活性。
Pt@Tp-TAPyT-COF实现了较高的可见光驱动的H₂和O₂生成速率，分别为148.4和74.8 μmol g⁻¹ h⁻¹。在水蒸气条件下，Pt@Tp-TAPyT-COF即使在没有逆反应的情况下也能驱动OWVS。
通过进一步优化β-酮胺部分的结构，发现Pt@DHTA-TAPyT-COF显示出最佳的OWVS活性，其H₂和O₂的生成速率分别为51.2和25.6 μmol g⁻¹ h⁻¹。
通过45小时的连续活性测试，进一步证实了OWVS相比传统固液相水分解（OWS）的优势。
进一步的实验表明，COFs中的羰基氧（carbonyl-O）和吡啶氮（pyridine-N）原子作为水的吸附位点，而吸附的水分子能够同时促进COFs中的水分解。
Engineering Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Overall Water Vapor Splitting,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202502821
