由于环境大气中存在竞争性气体，检测复杂气体混合物中的二氧化碳(CO2)极具挑战性。光电化学(PEC)技术提供了一种解决方案，但材料选择和特异性仍然受到限制。

复旦大学李鹏和福建师范大学陈邦林发明了一种基于二氨基三嗪(DAT)部分修饰的卟啉结构的氢键有机框架(HOF) 材料。卟啉分子上的DAT部分不仅促进构造物之间互补氢键的形成，而且在HOF材料中起到识别位点的作用，用于选择性吸附CO2 。作者进一步制备了沉积有FDU-HOF-2的丝网印刷电极作为用于CO2的无标签光电化学(PEC)检测。这种信号输出PEC传感器表现出对CO2 的低检测限(2.3 ppm)、可重复使用性(至少30个循环)和长期工作稳定性(至少30天)。相关工作以“ A Solution-processable Porphyrin-based Hydrogen-bonded Organic Framework  for Photoelectrochemical Sensing of Carbon Dioxide ” 为题发表在国际著名期刊  Angewandte Chemie International Edition 上, 并被选为当期的Hot Paper。

研究要点

要点1  . 作者合成一种基于二氨基三嗪(DAT)部分修饰的卟啉结构，光敏和高导电的二维(2D)氢键卟啉框架( HOF) ，FDU -  HOF-2。HOF可以通过简单的溶液处理方法制备了超过89%的产率的具有大面积(高达23500 µm 2 )、可控厚度(0.298-2.407  µm)和高面积厚度比(高达9791)的片状晶体。FDU-HOF-2可以通过在甲酸中原位自组装直接生长并沉积在不同的基底上，包括二氧化硅、碳和金属氧化物。

要点 2. 卟啉分子上的DAT部分不仅促进构造物之间互补氢键的形成，而且在HOF材料中起到选择性识别位点的作用，用于选择性吸附CO2。

要点3 . 作者进一步制备了沉积有FDU-HOF-2的丝网印刷电极作为用于CO2检测的无标签光电化学(PEC)传感器。信号输出PEC传感器表现出对CO2的低检测限(2.3 ppm)、可重复使用性(至少30个循环)和长期工作稳定性(至少30天)。