寻求可持续能源，减少化石能源消耗及消除环境影响已经迫在眉睫。受自然光系统II（OEC-PSII）中的氧气合成物启发，通过利用太阳能水分解，可以帮助缓解这场危机。而解决水衍生制氢的关键是解决缓慢的氧气生成的半反应，虽然模拟自然光系统II以实现高效水氧化的努力已经扩展到有机和无机组合的范围，然而，迄今为止，也仅限于均相催化剂，而非其原始的多相形态以及对机械路径的结构理解和控制较差，这些都会阻碍整体的发展。今日，德国马克西米利安大学Florian Beuerle、 Frank Würthner合成了一种用于化学和光化学水氧化的高结晶共价有机骨架（COF）。

本文要点：

1）互穿结构能够确保催化剂的稳定性，并且催化剂的性能在多次循环后保持不变。

2）迄今为止，它是这类结构中活性最高的催化剂，其中氧气析出率高达∼26000μmol L^-1 s^-1（二阶速率常数k≈ 1650μmol L s^-1 g^-2）。

3）在非常稀的条件下，催化剂也表现出不错的光驱动水氧化活性（k≈ 1600μmol L s^-1 g^-2）。与非晶态聚合物相比，这种COF结晶网络中金属中心之间的协同作用在化学和光催化水氧化过程中具有20-30倍的优异活性。

Suvendu Karak, Vladimir Stepanenko, Matthew A. Addicoat, Philipp Keßler, Simon Moser, Florian Beuerle, and Frank Würthner A Covalent Organic Framework for Cooperative Water Oxidation JACS (2022)

DOI: 10.1021/jacs.2c07282

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c07282