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本报讯 在各种制氢技术中，光催化水分解凭借其成本效益和环境友好特性，成为了一种颇具吸引力的方案。相较于传统的均相和非均相催化剂，单原子催化剂（SAC）因其高效的原子利用率、独特的配位环境和特殊的电子结构，受到了广泛关注。这些特性使得SAC在众多催化反应中展现出极高的活性，尤其是在氢析出反应（HER）方面。通过将单原子催化剂固定在适宜的基底上，可以优化金属与载体之间的相互作用，并提升吸附/解吸动力学，进而提高HER过程的效率。尽管该领域已取得显著进展，但仍面临一些挑战，如金属负载量低和稳定性不足等问题，这些问题通常源于单个金属（或准金属）原子与缺陷载体之间的复杂相互作用。

近日，我校彭永武研究员团队成功开发了一种名为PtSA@S-TFPT的新型催化剂，该 催化剂专为光催 化氢析 出反 应（HER）而设计，展现出高效的催化性能和卓越的稳定性。这一成就得益于将低价铂（Pt）单原子巧妙地掺入含硫的共价有机框架（COF）中。通过使用甲醇作为温和的还原剂，有助于将Pt还原至低价态，并与硫/氧部分形成了稳定的不对称四配位结构，同时避免了颗粒的聚集。

PtSA@S-TFPT中的硫与铂之间牢固的不对称四配位关系，使得铂的负载量高达12.1 wt%，这一数据打破了传统硫配位对 贵 金 属 催 化 活 性 的 限 制 。 Pt-SA@S-TFPT在光催化析氢性能上表现出色，在可见光照射下，实现了11.4 mmolg^-1h^-1的高析氢速率，并保持了3×3小时的长效稳定 性。通过 密度泛 函理论（DFT）计算和动态载体分析，进一步揭示了PtSA@S-TFPT优异催化性能的机理，归功于Pt单原子的存在，它有效降低了氢解吸的能垒，并增强了光生电荷的分离效率。这项研究挑战了传统范式，为合成低价金属单原子负载的COF铺平了道路，从而推动了光催化制氢领域的发展。

（浙工大科技）