以往的报道中，人们大多是通过分子设计来调控催化剂的载流子行为，而通过空间排列调控载流子行为的相关研究却很少见。特别是当材料尺寸从纳米增加到微米时，人们对这一过程中电子结构的变化规律还不甚了解。研究表明，自然光合作用中叶绿素分子依靠特定空间几何排列实现载流子的高效分离与传递。受到这一现象的启发，中国科学院福建物质结构研究所刘天赋研究员团队在不改变构建模块及网络拓扑的前提下，通过在氢键有机框架（HOFs）中调控分子π-π堆叠的程度，实现对光生载流子行为的调控及催化性能的提升。

该工作中，作者制备了沿π-π堆叠方向不同长度的三种PFC-1材料，并分别命名为PFC-1-S（约800纳米）、PFC-1-M（约20微米）和PFC-1-L（约120微米）。实验表明，由于氢键有机框架中的氢键无法在相邻分子之间提供足够的轨道重叠，因此电子传输主要沿着π-π堆积方向而非氢键方向进行。在这种情况下，控制π-π堆积范围可以显著调控电子结构和载流子行为。

最终，具有长程π-π堆叠的HOF催化剂具有较高的电子密度，不仅表现出优异的电荷分离和传输效率，也同时提升了其表面负载的Pd纳米颗粒的电子密度。因此，该体系在无需使用空穴牺牲剂的情况下，展现出卓越的CO₂光还原活性，CO生成速率高达48.1 μmol/g/h。这项研究为调控HOFs中的载流子行为提供了新的见解，也为设计高效光催化剂提供了新方法。