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局部電場（LEF）在催化過程中起著重要作用；但是，精確構建和調控活性位點周圍的電場微環境仍然是一個巨大的挑戰。

有鑒于此，中國科學技術大學江海龍教授、孟征教授等報道開發了一種超分子策略調控LEF，這種調控策略通過將大環18-冠-6（18C6）分子引入含酞菁鈷（CoPc）的COF。利用18C6和鉀離子（K⁺）之間的超分子相互作用，可以在CoPc周圍增強K⁺的局部濃度，在Co催化活性位點附近產生LEF微環境。

本文要點：

（1）

這種超分子體系產生LEF的COF在光催化CO₂還原反應（CO2RR）的催化活性實現高達7.79 mmol mmol_Co^-1 h^-1，比沒有18C6的對照COF相比性能提高180 %。通過使用不同的抗衡離子調節鉀鹽，能夠充分的利用K⁺@18C6相互作用，實現對LEF效應的微調。

（2）

原位光譜和DFT理論計算表明，K⁺與18C6之間的結合能夠產生一個正電場，因此對CO2RR反應涉及的關鍵中間體*COOH穩定，通過鹵素離子介導K⁺@18C6相互作用和氫鍵相互作用來調節，從而在不同程度上提高CO2RR催化性能。

參考文獻

Yi Zhang, Xinyu Guan, Zheng Meng*, and Hai-Long Jiang*, Supramolecularly Built Local Electric Field Microenvironment around Cobalt Phthalocyanine in Covalent Organic Frameworks for Enhanced Photocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c16538

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c16538