近日，《国家科学评论》发表了华南师范大学兰亚倩、闫勇研究组的最新研究成果，论文第一作者为华南师范大学博士生马甜甜，通讯作者为兰亚倩和闫勇教授。该团队提出了一种基于新拓扑结构的COF合成新策略，该拓扑结构将三维晶格中的供体(D)和受体(A)单元远程分离，从而产生预期的亚稳态光诱导电荷分离态。研究人员通过将不等大的六边形单体用方形结构单元连接起来，首次合成了四个具有zyg拓扑结构的三维COF。该结构类型呈现融合的奥运五环状孔道，形成两种类型的六边形通道，最大直径为3.5纳米，为稳定三维晶格中的电荷分离态提供了几何平台，也为高效的客体传输提供了空间。

随后，研究人员在两种含有光活性电子给体部分(三苯胺和吩噻嗪)的zyg型COF中获得了光诱导光致变色自由基态，催化结果结合理论计算表明，由于光捕获和载流子传输能力的增强以及中间体活化能的降低，这类COF的孤立自由基态在H 2 O 2 的光合成中表现更佳。值得注意的是，吩噻嗪基COF的自由基态H 2 O 2合成速率达到3324 μmol g -1 h -1 ，光催化活性较母体态显著提高400%，成为光催化合成H 2 O 2的最佳催化剂之一。

这项工作将为开发高效的 3D COF 光催化剂提供启发，这种光催化剂建立在以拓扑结构组装的功能有机构件上，可以促进光诱导电荷分离。