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含有B和N的多環(huán)芳烴材料（BN-PAHs）作為一種新穎的π共軛體系表現(xiàn)優(yōu)異的光電性能，因此得到人們的廣泛關(guān)注。但是如何基于BN-PAHs構(gòu)筑具有長(zhǎng)程規(guī)則排列結(jié)構(gòu)的聚合物的工作非常罕見，這是因?yàn)锽N-PAHs具有多種非共價(jià)配位相互作用，因此難以精確控制BN-PAHs的自組裝。

有鑒于此，西北工業(yè)大學(xué)田威教授等報(bào)道通過系統(tǒng)的調(diào)控陽(yáng)離子-π相互作用和C-H^…π相互作用，從而能夠控制自組裝的過程以及得到的結(jié)構(gòu)，并且實(shí)現(xiàn)了光催化和電催化雙功能催化材料。

本文要點(diǎn)

（1）

通過調(diào)節(jié)溶劑的環(huán)境實(shí)現(xiàn)了構(gòu)筑兩個(gè)組裝結(jié)構(gòu)，首先通過陽(yáng)離子-π相互作用得到“剛性且柔性”1D超分子組裝結(jié)構(gòu)。隨后再通過獨(dú)特的C-H^…π相互作用稠化形成二維結(jié)構(gòu)。通過這種方法，能夠精確的將一維結(jié)構(gòu)精確的轉(zhuǎn)變?yōu)槎S組裝結(jié)構(gòu)。

（2）

得到的2D-BNSA具有增強(qiáng)的導(dǎo)電性，而且具有規(guī)則2D層狀結(jié)構(gòu)，因此提供豐富且分散性較好的位點(diǎn)用于錨定納米催化劑。2D-BNSA在光催化還原CO₂反應(yīng)中的CH₄產(chǎn)率達(dá)到938.7 μmol g^-1 h^-1，電催化乙炔半加氫催化反應(yīng)的法拉第效率達(dá)到98.5 %。

參考文獻(xiàn)

Zhelin Zhang, Xiao Hu, Shuai Qiu, Junlong Su, Rui Bai, Jian Zhang, and Wei Tian*, Boron–Nitrogen-Embedded Polycyclic Aromatic Hydrocarbon-Based Controllable Hierarchical Self-Assemblies through Synergistic Cation–π and C–H···π Interactions for Bifunctional Photo- and Electro-Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00706

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00706