光突触电催化剂可在光刺激下将催化活性编码为可写入、可保持的状态，从而实现具有历史依赖性的性能调控，并有望应用于间歇性太阳光照和人工代谢学习系统等场景。然而，大多数光辅助电催化剂不具备状态记忆能力，其活性仅在光照期间短暂增强，一旦撤去光照，增强效应便随之消失。这限制了催化系统向自适应、自学习化学能源平台演进，也制约了人工代谢系统等新兴概念的发展。

  近期，天津大学雷圣宾，展思辉，王超团队构建了一种基于双金属共价有机框架（Co–Ni–COF）的光突触电催化剂，其中，光刺激将突触信息写入催化状态，而析氧反应则作为严格的功能读出。在电化学反应过程中，Co–Ni–COF 表现出显著的光突触行为，包括兴奋性突触后电流响应、可调突触可塑性、由短期可塑性向长期可塑性的转变、学习–遗忘–再学习行为以及长期记忆保持。机理研究表明，这种由光写入并得以保持的状态源于 Co 与 Ni 中心之间电子耦合的增强、电荷离域和金属间电荷转移的促进，以及亚稳态 Co(III) 活性物种与关键含氧中间体（*OOH、*OO）的积累。值得注意的是，增强后的催化活性有相当一部分可在暗态下保持数小时；在暗置 3 h 后，其活性仍比初始状态高约 127%，凸显了该体系在间歇性太阳光照条件下实现高效能量转换的潜力。

  相关成果以A Bimetallic Covalent Organic Framework Photonic Synaptic Electrocatalysts为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》上，论文第一作者为天津大学的冯光原，刘治萍，刘洁。

  以三电极体系中的OER电流作为突触后电流读出，在1.3 V（vs RHE）、2 s光脉冲和0.982 mW cm?2条件下，单金属Co-COF仅产生微弱、瞬态且不可累积的光电流，而Co–Ni–COF出现明显的兴奋性突触后电流（EPSC）。随着光强、施加电位、脉冲数和脉冲宽度增加，EPSC幅值持续增大、衰减变慢，并可由短期可塑性过渡到长期可塑性；高频刺激和更强碱性电解液也有利于累积增强。这说明外部光刺激可连续调节催化“突触权重”，且电位不仅是读出偏压，还直接影响反应能量学和化学状态。学习–遗忘–再学习测试进一步符合艾宾浩斯遗忘规律：首次学习需15个脉冲达到阈值，再学习仅需8个脉冲即可恢复，证明材料能够保留既往刺激信息并产生记忆强化。

  论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.2636151