二维共价有机框架(2DCOFs)是一类新型有机半导体，最近在太阳能燃料生产中显示出巨大的潜力。它们通常由分子层的有序π-π堆叠形成，通常具有周期性的柱状π-阵列，可以促进层间电荷转移。

此外，2DCOF中有机构建单元的有序组装也产生了一维(1D)微/中通道，可以促进质量传输并暴露反应位点。尽管具有很大的结构优势，但2DCOF通常相对于其无机竞争者的活性较低。

这主要是由于有机物质中光激子的结合能大，因此存在激子解离问题。此外，它们的π共轭芳族骨架的疏水性通常会导致它们的大内孔无法进入水。为了充分发挥2DCOF的潜力，需要合成和结构修饰以提高其结构结晶度和水润湿性。

近日，苏州大学李彦光教授及其合作者报道了一种基于苯并双噻唑的共价有机骨架(COF-BBT)。在抗坏血酸作为牺牲电子供体的情况下，该催化剂表现出高达48.7mmolh-1g-1的优异光催化析氢速率——在基于COF的光催化剂报道的最高值中。发现苯并双噻唑(BBT)单元对其电子性能和催化性能产生了深远的影响。

一方面，BBT基团具有刚性平面分子构型，并且被认为通过各个芳族嵌段之间的π-π相互作用促进结构结晶度。这种π单元的有序堆叠不仅增强了层间的电子离域，而且为光生电荷迁移到表面提供了必要的通道。

这一假设得到了一系列光谱测量的验证。透射电子显微镜(TEM)分析首先证实了COF-BBT的高结构结晶度。可以清楚地观察到其一维介孔通道及其六边形排列。

光物理分析表明，与具有相同化学结构的无定形对应物相比，结晶COF-BBT的荧光发射较弱，激发态寿命较长，表明COF-BBT中的电荷复合受到抑制。

另一方面，BBT是一种富含氮和硫(>50wt%)的芳族杂环。BBT单元的引入将导致结构极性增加，从而增强COF-BBT的亲水性。与没有任何杂原子的样品相比，其更小的水接触角(21°)和更大的水蒸气吸收能力证实了这一点。增加的结晶度和水润湿性共同促成了COF-BBT的优异光催化性能。

对于实际应用，作者证明了COF-BBT可以通过原位聚合直接在大孔三聚氰胺泡沫上生长。得到的复合材料不仅能够稳定产氢，而且可以通过从溶液中取出泡沫简单地回收。此外，作者还证明了光催化制氢可以与糠醇氧化成化学计量的2-糠醛相结合。