開發能夠將硫轉化為共軛多孔富含硫的聚合物是個較大的挑戰,直接利用常見的硫原料進行合成能夠豐富硫原料的使用,緩解儲硫的環境問題。
有鑒于此,橡樹嶺實驗室戴勝研究員、華東理工大學吳新平教授、田程程研究員、四川大學朱祥研究員等報道機械化學親核芳基取代反應(SNAr)能夠將硫轉化為二硫雜蒽(thianthrene)橋連且具有密集的分子D-A結的多孔梯形聚合物。
本文要點:
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研究結果表明,在固體球磨反應過程中,1,2-二鹵芳烴和硫之間生成彎折二硫雜蒽結構是合成過程的關鍵。此外,D-A單元組裝形成的多孔結構能夠高效率的進行可見光催化還原CO2,H2O,而且無需添加光敏劑、犧牲劑、助催化劑。
CO2光催化還原生成CO的產率達到306.1 μmol g-1 h-1,CO的選擇性接近100 %,反應過程H2O氧化生成O2。實驗和理論計算的結果表明,優異的光生電荷分離性能和優異的激子分離導致光催化反應生成CO的高效率。
(2)
這種新穎的機械合成SNAr能夠推動開發能夠直接應用硫的先進技術,促進合成D-A梯形聚合物在光催化領域的發展前景。
參考文獻
Na Yang, Zi-Jian Zhou, Xiang Zhu, Jiwei Wu, Yifan Zhang, Tao Wang, Xin-Ping Wu, Chengcheng Tian, Xia Jiang, Sheng Dai, Sulfur Conversion to Donor-Acceptor Ladder Polymer Networks through Mechanochemical Nucleophilic Aromatic Substitution for Efficient CO2 Photoreduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202419108
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419108