利用太阳能驱动CO₂光催化还原为高价值化学品，是解决温室气体减排与可再生能源利用的重要途径。共价有机框架（COFs）具有结构可精准设计、孔隙率高、光吸收范围广、活性位点分布均匀等优势，被认为是极具潜力的光催化材料。然而，现有COFs基光催化剂仍面临关键瓶颈：如光生电子-空穴复合率高、电荷迁移阻力大、CO₂吸附与活化能力弱、催化活性与稳定性难以兼顾等。这些问题严重制约了其在高效光催化CO₂转化中的实际应用。

针对上述挑战，饶衡教授团队提出静电场调控新策略，通过合成后修饰策略在钴卟啉基COFs框架上精准引入不同链长的四烷基铵阳离子链，成功构筑系列离子型COFs（CoTph-xC-N⁺COF）。该策略在保持COFs高结晶度、有序多孔结构和高度分散Co-N₄活性位点的基础上，利用阳离子产生的静电场作用，显著抑制光生电荷复合、加速电子向活性位点迁移。除此之外，四烷基铵阳离子链还可以延长CO₂在孔道内停留时间、增强CO₂化学吸附与活化能力，并有效降低关键中间体*COOH生成能垒。性能测试表明，最优材料CoTph-3C-N⁺COF在可见光条件下实现CO₂到CO的超高效转化，基于钴活性位点的CO生成速率高达1006 mmol g_Co^-1h^-1，为原始COF的22倍；在420 nm单色光下表观量子效率高达5.67%，CO选择性稳定在80%以上，且具有优异的循环稳定性。该成果刷新了COFs基材料光催化CO₂转化的活性纪录，为设计高效、稳定的CO₂光还原催化剂提供了全新思路与可拓展策略。

该研究成果以“Electrostatic Field Effects in Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic CO₂-to-CO Conversion beyond 1000 mmol g_Co⁻¹h⁻¹”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上（Angew. Chem. Int. Ed. (2026): e1518521）。海角社区 博士研究生许强为第一作者，海角社区 饶衡教授为通讯作者。

论文链接：//doi.org/10.1002/anie.1518521