Angew：设计COF首次实现空气和水压电光催化合成H2O2

纳米技术

2024-11-28

COF是光催化合成H₂O₂最有前景的材料，但是由于光生电荷难以很好的分离，因此如何维持高活性COF光催化合成性能仍然是个挑战。

有鉴于此，东华理工大学(ECUT) 刘云海教授、张志宾教授、广东工业大学韩彬副教授等报道理性设计联咔唑（bicarbazole）COF，首次使用COF压电光催化合成H₂O₂。

本文要点：

（1）

修饰乙烯基的咔唑Cz-COF，记作COF-DH-Eth，使用空气和纯水进行压电光催化合成达到创纪录的产率（9212 μmol g^-1 h^-1），是没有修饰乙烯基Cz-COF或者没有超声处理的COF-DH-COF的2.5倍。

（2）

通过超声产生的极化电场和空间分离的多重电荷转移通道之间的协同作用，实现了优异的H₂O₂产率。此外，研究发现多个Cz-COF和具有类似扭曲单体结构的联亚芴基（bifluorenylidene）COF，记作COF-BFTB-H，同样表现显著的压电催化促进生成H₂O₂性能，表明扭转结构有机配体在打破对称性结构方面的重要作用，使得COF产生压电催化性能。

参考文献

Zifan Li, Zhimin Dong, Zhibin Zhang, Bingqing Wei, Cheng Meng, Wen Zhai, Youqun Wang, Xiaohong Cao, Bin Han, Yunhai Liu, Covalent Organic Frameworks for Boosting H₂O₂ Photosynthesis via the Synergy of Multiple Charge Transfer Channels and Polarized Field, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202420218

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202420218