二維COF(2D-COFs)在太陽能轉化為氫能領域得到廣泛關注。但是2D-COFs材料的光吸收非常有限,激子難以解離,這些缺點嚴重阻礙COF光催化活性的進一步改善,因此影響2D-COF材料的光催化制氫的發展。
有鑒于此,吉林大學劉曉明教授、南京航空航天大學王睿教授、浙江大學鄧天琪研究員等報道開發了兩種苯并雙惡唑(benzobisoxazole)橋結構的全共軛2D-COF,首次通過Knoevenagel縮合反應,構筑三嗪(COF-JLU44)和芘(COF-JLU45)。
本文要點:
(1)
構筑的兩個COF材料具有長程有序結構,較大的受體表面積,優異的光電性能。當修飾1.0 wt % Pt,COF-JLU45在可見光區間實現優異的制氫速率(272.5 mmol g-1 h-1),優異的重復利用率,在600 nm的表觀量子產率達到12.9 %。
(2)
通過多種光譜表征和理論計算,表明COF-JLU45擴展了光吸收區間,有效促進激子解離。這項研究促進非金屬光催化劑用于太陽能轉化和利用。
參考文獻
Xiaoming Liu, Si Ma, Zhongping Li, Yuxin Hou, Jiali Li, Zhenwei Zhang, Tianqi Deng, Gang Wu, Rui Wang, Shuo-wang Yang, Fully Conjugated Benzobisoxazole Bridged Covalent Organic Frameworks for Boosting Photocatalytic Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202501869
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202501869