卟啉（Por）和酞菁（Pc）基共价有机框架（COFs）作为一类新型晶态多孔材料，在开发高性能光/电催化剂方面展现出巨大潜力。这类共轭稠环结构能将金属物种精确锚定在其核心位点上，从而实现对化学与电子性质的精细调控，促进单原子分布，并赋予其优异的催化性能。然而，目前报道的多数COFs仍局限于二维（2D）层状结构，其金属催化中心的活性常因层间堆叠效应而受到抑制，限制了其性能的进一步优化。

针对上述科学问题，金恩泉教授研究团队开发了一系列具有cyt拓扑结构、基于卟啉和酞菁单元的三维（3D）COFs材料。该类COFs成功构建了一个双金属催化体系，其特点是：在由Por和Pc单元构成的高度稳定且共轭的空间网络中，不同种类的金属原子有序地配位于Por和Pc核心上。同时，这些双金属活性位点之间存在的协同效应，使其在尿素氧化反应（UOR）中表现出优异的性能，如高导电性、高稳定性及相对于可逆氢电极（RHE）仅为1.37 V的超低起始电位等。通过理论计算，进一步阐明了该类双金属COFs在协同催化过程中的分子机制。与2D类似物和非晶态材料相比，具有更多可及活性位点的这类Por-Pc-COFs能够充分利用其三维有序网络的结构优势，有望成为实现高效光催化、电催化性能的理想平台。

上述成果以“Three-Dimensional Porphyrin and Phthalocyanine-Based Covalent Organic Frameworks for Boosting Urea Oxidation”为题于6月17日在线发表在Angewandte Chemie International Edition上。成人网站 准聘副教授乔冠宇、王博伦、博士研究生赵子逸为论文的共同第一作者，成人网站 金恩泉教授、梅东海教授为共同通讯作者。

图1.双金属卟啉-酞菁基三维COF结构及催化示意图。

论文链接：

//doi.org/10.1002/anie.202508783