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光催化分解水制氢因其反应温和、操作简便且能直接利用太阳能，被认为是一种清洁的氢能制备技术。而目前已开发的光催化分解水制氢体系普遍存在着效率低、催化剂不稳定等问题，复合材料的合理构建具有可改善材料性能、改变材料活性位点和改善材料稳定性等优势是解决这类问题的有效策略，因此设计和开发高效稳定的复合光催化剂是发展光催化分解水制氢技术的关键。共价有机骨架(COFs)由于其独特的组成与结构特性，正逐渐成为一类富有前景的高效光催化剂。其中三嗪基COFs材料因其优异的可见光吸收和导电性以及三嗪结构的强电负性等优势，在复合光催化剂的设计与开发方面尤为引人注目。然而目前基于三嗪基COFs复合材料的设计合成的研究报道相对较少。因此，本论文探索了三嗪基COFs复合材料的设计合成，并对其光催化分解水制氢性能进行了详细的研究。具体研究内容和结论如下：
(1)通过一锅法可控合成了CdS纳米颗粒修饰的三嗪基CTF-1复合材料(CdS NPs/CTF-1)。在复合材料中，三嗪结构强的电负性促使CdS能够以纳米尺寸形式高度分散于CTF-1的表面。此外，光电化学测试结果表明CdSNPs与CTF-1之间强的相互作用不仅有利于光生电子和空穴的有效分离，而且克服了CdSNPs的聚集和光腐蚀，从理论上将极大地促进其光催化产氢效率。而光催化实验结果确实表明与纯CdS、CTF-1及其物理混合物相比，CdSNPs/CTF-1复合材料在可见光激发下表现出更高的光催化产氢活性。
(2)CTF-1在碱作用下水解表面的氰基转化为羧基，并通过光沉积法在其表面可控制备单分散PtNPs，获得PtNPs修饰的PtNPs/CTF-COOH复合材料。其中COO-因其强的亲核特性能够为Pt的沉积提供锚点，并进行强的相互作用，以致能在CTF-1上获得高稳定、单分散且尺寸均一的PtNPs。不仅作为锚点，COO-还同时作为连接CTF-1和PtNPs的纽带，为它们之间的电荷传输提供动力通道，能够有效提高复合材料光激发电荷的分离效率。光催化产氢结果显示尽管氰基水解量对催化活性有影响，但所制备的PtNPs/CTF-COOH的产氢效率(4853μmol·h-1·g-1)远超于未羧基化修饰的Pt/CTF-1复合材料(1220μmol·h-1·g-1)。
本论文的创新点：(1)耦合三嗪结构的强电负性和CdS光催化产氢性能，构建了高效稳定的CdSNPs/CTF-1复合材料光催化产氢体系。(2)通过碱水解氰基，对CTF-1进行改性，构建了稳定高效的PtNPs/CTF-COOH产氢体系，扩展了CTF-1的应用范围，为开发高效的COFs光催化体系提供理论指导。
(1)通过一锅法可控合成了CdS纳米颗粒修饰的三嗪基CTF-1复合材料(CdS NPs/CTF-1)。在复合材料中，三嗪结构强的电负性促使CdS能够以纳米尺寸形式高度分散于CTF-1的表面。此外，光电化学测试结果表明CdSNPs与CTF-1之间强的相互作用不仅有利于光生电子和空穴的有效分离，而且克服了CdSNPs的聚集和光腐蚀，从理论上将极大地促进其光催化产氢效率。而光催化实验结果确实表明与纯CdS、CTF-1及其物理混合物相比，CdSNPs/CTF-1复合材料在可见光激发下表现出更高的光催化产氢活性。
(2)CTF-1在碱作用下水解表面的氰基转化为羧基，并通过光沉积法在其表面可控制备单分散PtNPs，获得PtNPs修饰的PtNPs/CTF-COOH复合材料。其中COO-因其强的亲核特性能够为Pt的沉积提供锚点，并进行强的相互作用，以致能在CTF-1上获得高稳定、单分散且尺寸均一的PtNPs。不仅作为锚点，COO-还同时作为连接CTF-1和PtNPs的纽带，为它们之间的电荷传输提供动力通道，能够有效提高复合材料光激发电荷的分离效率。光催化产氢结果显示尽管氰基水解量对催化活性有影响，但所制备的PtNPs/CTF-COOH的产氢效率(4853μmol·h-1·g-1)远超于未羧基化修饰的Pt/CTF-1复合材料(1220μmol·h-1·g-1)。
本论文的创新点：(1)耦合三嗪结构的强电负性和CdS光催化产氢性能，构建了高效稳定的CdSNPs/CTF-1复合材料光催化产氢体系。(2)通过碱水解氰基，对CTF-1进行改性，构建了稳定高效的PtNPs/CTF-COOH产氢体系，扩展了CTF-1的应用范围，为开发高效的COFs光催化体系提供理论指导。