摘要：利用光催化技术生产过氧化氢是一种绿色、高效的新工艺。共价有机框架材料（COFs）作为一种新兴的晶态有机多孔材料，因其可设计的分子结构和活性位点，在光催化领域显示出巨大的潜力，但光催化性能仍受到激子分离效率低下和电荷载流子传输效率不足的限制。在COFs中引入给体-受体（D-A）结构有利于降低激子结合能，促进光生载流子的分离与转移，提升COFs的光催化性能。然而，仅通过D-A结构设计难以满足高效生产H₂O₂的需求，因此亟需通过多种策略的耦合促进光生载流子的分离。压电效应是由压电材料的机械应变引起的，可诱导内部极化电场高效驱动光生载流子分离。遗憾的是，目前关于COFs压电催化的研究较少，压电机制尚不明确。

近日，东华理工大学的刘云海教授、张志宾教授与广东工业大学的韩彬教授合作，通过科学设计双咔唑基COFs（Cz-COFs），首次提出COFs压电-光催化耦合制备H₂O₂技术。在多重电荷转移通道和压电极化电场的协同作用下，Cz-COFs的光生电荷分离得到了极大的改善。其中，乙烯基团修饰的Cz-COFs（COF-DH-Eth）实现了创纪录的过氧化氢合成速率（9212 μmol g^-1 h^-1）。

总结：这项工作首次提出COFs压电-光催化耦合制备H₂O₂技术，通过构建多重电荷转移通道和极化电场提高H₂O₂产率，并阐明COFs压电性能产生的机制，为科学设计具有压电性能的COFs提供了新思路。