近日，中心在国际著名期刊《Chemistry of Materials》上在线发表论文“Conjugated Covalent Organic Frameworks as Platinum Nanoparticle Supports for Catalyzing the Oxygen Reduction Reaction”。该杂志是ACS新推出的旗舰材料期刊，致力于快速发布具有变革性的材料学研究，对所录用工作的原创性和重要性有着极高的要求。中心青年教师翟黎鹏和上海高等研究院杨帅为论文第一作者，米立伟教授和上海高等研究院徐庆博士，姜政研究员为通讯作者，中原工学院为第一完成单位和通讯作者单位。

共价有机框架材料（Covalent Organic Frameworks, COFs）是一类新型的由C、H、O、N等轻质元素通过共价键连接的晶态有机多孔聚合物。近年来，通过Knoevenagel反应构建碳碳双键（C=C）COFs已成为最有吸引力的课题之一。碳碳双键COFs具有较高的化学稳定性以及优异的半导体性能，在不同领域展现了巨大的应用潜能。

我们设计合成了一个二维富氮2D以及优异化学稳定的共轭COF材料，并进一步在此COF的基础上利用分子间相互作用制备得到Pt@COF复合材料用于氧还原反应。与传统的碳材料不同，COFs材料能够提供精准的孔道结构以及位点控制。精心设计的三嗪核心为Pt纳米颗粒的可控生长提供的丰富的位点。Pt纳米颗粒均匀生长在COF材料的表面以及孔道结构中，尤其是分布于COF表面。Pt@COF复合材料具有的多孔性能和规则的孔道结构，提供了大量的可接触的Pt活性位点。值得注意的是，Pt@COF在酸性电解质中的ORR性能，甚至超过了传统商业Pt/C体系和其它报道的的电催化剂。特定的电子分布，高度有序的多孔结构，和丰富的可利用的Pt活性位点协同贡献了出色的ORR性能。这项工作展示了二维烯烃链接的COF可以作为一个开发高活性电催化剂的强大平台。该工作得到国家自然科学基金、河南省科技厅、河南省教育厅、中原工学院青年老师科研启动经费等单位项目的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.0c03614