张建明，江苏大学化学化工学院；武晓君，中国科学技术大学合肥微标准物质科学国家研讨中心

  近年来，因为二维（2D）共价有机结构（COFs）资料丰厚的结构和物理化学性质可调性，它们在光解水运用方面引起了广泛的重视。但是，至今停止，有关运用2D COF在可见光下进行全体水分化（一同产氢和产氧）的报导依然十分有限。虽然存在着很多潜在的COF资料，其丰厚多样的有机结构单元为构建全光解水催化剂供给了无限的潜力，但怎么从这巨大的资料库中找到抱负的候选资料依然是一个具有挑战性的使命。

  近来，中国科学技术大学武晓君教授和江苏大学张建明教授在 JPC Letters 上宣布了一项选用数据驱动办法发现2D COF全光解水催化剂的研讨。研讨团队运用高通量理论核算办法，从CoRE COF数据库中选择出了7种潜在的2D COF全光解水催化剂。随后，研讨人员经过试验证明了它们具有全光解水的催化活性。

  本文运用高通量理论核算，建立了一个包含带隙、能级方位、外表催化活性等信息的2D COF性质数据库。经过对COFs在水中的稳定性、带隙、VBM/CBM能级方位和其析氢和析氧外表活性做评价，挑选出了7种候选资料（其间一种已被报导）。

  随后，研讨人员合成了COF资料并测验了它们的光催化活性。首要，一切的COFs在纯水中都体现出可见光全解水功用，5小时内的氢气产值约为10~30 μmol×g⁻¹（图3b）。在测验的COFs中，COF-486体现出了最佳的光解水活性。如图5d所示，在纯水中COF-486别离完成了约6.0和2.4 μmol×g⁻¹h⁻¹的氢气和氧气产率。引进3%wt的Pt后，其氢气和氧气的产率提高到80和32 μmol×g⁻¹h⁻¹。关于负载7%wt Pt的HER半反响，COF-486的氢气产率到达2.25 mmol×g⁻¹h⁻¹（图3c）。此外，研讨人员还观察到COF-519可以经过两电子途径进行全解水，其间H₂O₂是首要的氧化产品。

  这项作业代表了一种测验，即经过数据驱动的办法探究可见光驱动的2D COF全光解水催化剂。该办法可以加快相关多孔资料（COF、MOF等）全光解水催化剂的发现和规划。

  相关论文宣布在JPC Letters上，江苏大学青年特聘教授万阳阳为文章的榜首作者，江苏大学张建明教授和中国科学技术大学武晓君教授为通讯作者。

  中国科学技术大学教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者奖赏方案青年学者，国家高层次人才特别支撑方案青年优秀人才当选者。研讨方向为核算资料学，首要根据榜首性原理电子结构核算办法与多标准模仿办法，理论表征低维功用资料的结构与功用，规划新式功用资料。

  近年来，以资料的理论规划与模仿为根底，与试验研讨者紧密结合，经过多学科穿插研讨完成对资料物理化学特性的探究，进一步规划资料，为相关试验研讨供给理论指导。

  江苏大学教授、江苏特聘教授，博士生导师。2013年结业于加拿大国立科学研讨学院(INRS)动力、通讯与资料研讨中心，获博士学位。2013年至2016年在加拿大魁北克大学蒙特利尔分校从事博士后研讨。近年来在ACS Nano, Chem. Mate., Appl. Catal. B, ACS Appl. Mater. Interfaces, Chem. Commun.等化学、资料类期刊宣布论文80篇，掌管多项科技部和基金委项目。

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