多孔有機聚合物(Porous organic polymers)具有可調節的孔結構和高比表面積,在能量轉換、污染物吸附和多相催化等領域展示成為具有前景的材料。但是,大多數的多孔有機聚合物仍然面臨著共軛程度不足以及電子-空穴分離效率低的問題,這些困難阻礙了調節其光電性能以及其整體性能。
有鑒于此,吉林大學楊英威教授等報道將具有富含電子的空腔、剛性的環結構的大環化合物作為新型構建單元,組裝到聚合物網絡,為豐富多孔有機聚合物的光電功能提供新型途徑。
本文要點:
(1)
作者使用Schiff堿縮合反應,將功能化的柱[5]芳烴與共軛大環聚合物進行共價連接,構建了基于烯胺酮的柱芳烴光催化劑TpAP[5],實現了高效光催化反應。這種材料在光催化生產過氧化氫方面表現優異的性能,產率達到2343μmol g–1 h–1。
(2)
深入研究結果表明,引入的柱芳烴實現了OER和ORR反應的協同,并且調節分子互變異構能夠顯著的提高催化劑的穩定性。
這項工作為設計具有顯著清潔能源轉換潛力的高性能多功能共軛大環聚合物開辟新途徑。
參考文獻
Zhuo-Qin Wang, Meng-Hao Li, Shuang Liang, Yuxiang Kong, Chunyu Wang, Lu Li, Ji-Jing Xu, and Ying-Wei Yang*, Regulating Enol-to-Keto Tautomerization of Pillararene-Based Conjugated Macrocycle Polymers for H2O2 Photosynthesis, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00768
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00768