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  直接光催化将水转化为氢被认为是一种有远景的办法，能够缓解可继续动力问题和全球变暖问题。但是，较窄规模的光吸收、电荷别离差、活性位点缺乏约束了实践的光催化功率。未处理这样一些问题，许多半导体已被广泛探究用于光催化析氢。共价有机骨架(COFs)因为其一起的特性为优化许多资料的光催化功能供给了杰出的渠道。但是，电子-空穴对之间的库仑相互作用所发生的激子效应是光催化产氢进程中要害的速率决议进程，通常被疏忽。因而，探究在COFs中调理激子解离以促进光催化的新途径具有深远的含义和高度希望，但仍然是一个应战。

  为了处理这一应战，河南师范大学秦朝朝和华南农业大学李鑫(一起通讯)等人初次在亚胺键上引进镍插层芴酮基COFs(Ni-COF-SCAU-1)并证明其表现出增强的极化电场，然后促进霍尔电子搬迁，促进单线态激子在光激发下解离成自在载流子参加外表析氢反响(HER)。

  以抗坏血酸为电子牺牲剂，Pt为助催化剂，测验了COF-SCAU-1和Ni-COF-SCAU-1的光催化功能。不难发现，跟着辐照时刻的添加，催化剂的产氢量明显添加。纯COF-SCAU-1的产氢速率为59.84 mmol h

  此外，本研讨还确认了抗坏血酸的含量对催化功能的影响。不难发现，在0.1 M的抗坏血酸中，光催化功能最好。跟着Ni含量的添加，光催化功能逐步下降，这可能是因为过量的Ni影响了COF-SCAU-1的光吸收。不含Pt的纯COF-SCAU-1的析氢速率为0.23 mmol h

  为了探究Ni-COF-SCAU-1的激子解离和活性位点，本文使用密度泛函理论(DFT)核算阐明晰大多数D-A型COFs的分子轨迹能级和能带结构。COF-SCAU-1的HOMO和LUMO轨迹明显地从头散布在不同的方位，有利于激子解离和电子别离。COF-SCAU-1和Ni-COF-SCAU-1的静电电位标明，Ni的配位能添加可达反响位点的浓度，有利于载流子的别离和搬迁。经过霍尔效应测验能够取得COF-SCAU-1和Ni-COF-SCAU-1的自在载流子密度和搬迁率，可用于检测COFs中离域状况的自在载流子。与弱的范德华键相互作用的COF-SCAU-1比较，Ni的刺进发生了笔直方向的电子搬运，有望在整个骨架上供给离域的载流子。T=300K时，COF-SCAU-1和Ni-COF-SCAU-1的载流子密度分别为9.81×10

  。核算得出COF-SCAU-1和Ni-COF-SCAU-1的霍尔电子搬迁率分别为0.7829和63.6 cm

  。COF-SCAU-1的霍尔电子搬迁率高于以往大多数关于COFs的报导，这能够部分提醒COF-SCAU-1杰出的光催化活性。这项作业深化的理解了层间原子在改进光催化析氢中的要害作用，为COFs中的激子调控拓荒了新的途径。

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