氧化氢（H₂O₂）作为绿色氧化剂和能源载体，因其温和的反应条件和清洁的分解产物，正受到广泛关注。近年来，共价有机框架（COFs）因其高比表面积、可调结构和优异的光电性能，被认为是理想的光催化H₂O₂生成材料。然而，如何优化其电子结构以进一步提升光生电荷分离效率和氧还原反应（ORR）活性，仍面临巨大挑战。

    近日，兰州大学唐瑜教授（点击查看介绍）和陈凤娟教授（点击查看介绍）团队报道通过引入噻吩和呋喃的结构异构体单元，实现了COFs电子结构的精细调控，进而显著提升了其光催化产H₂O₂性能。其中，含噻吩结构的COFs在电荷分离和光催化活性方面优于呋喃类COF，这主要归因于更强的给受体相互作用。

其中2-位取代噻吩基COFs（DT₂TA-TAPB）展现出显著的性能优势：该材料由 1,3,5-三(4-氨基苯基)苯（TAPB）与 2,5-二(2-噻吩基)对苯二甲醛（DT₂TA）构筑而成，具有较低的激子结合能、更长的电子寿命以及更有效的空间电荷分离能力。理论计算进一步揭示，噻吩中的硫原子及其邻近碳原子为关键活性位点，有助于稳定过氧中间体（*OO*），促进一步两电子ORR路径生成H₂O₂。

实验结果显示，在10%乙醇和纯水中，DT₂TA-TAPB分别实现了10972和8587 μmol g^-1 h^-1的H₂O₂产率，远超目前多数已报道的COFs基光催化剂。该研究不仅提供了一种基于结构异构调控的有效策略，也为设计高效COFs光催化体系开辟了新思路。

 这一成果近期发表在Nature Communications 上，文章的第一作者是兰州大学博士研究生巨玉君，共同第一作者兰州大学博士研究生林海龙、谭国英。