Angew：COF垂直方向拓展增强光催化水氧化性能

Angew：COF垂直方向拓展增强光催化水氧化性能

含有π化学键和多孔结构的COF材料能够作为光催化剂。但是通常COF通过π堆叠形成层状结构，因此只有表面层才能够用于光催化。有鉴于此，新加坡国立大学江东林教授等报道通过暴露隐藏在内部的活性位点，开发了一种垂直方向展开的结构。           

本文要点

1）设计了二维Co(II)卟啉层并且通过共价连接，通过Co(II)卟啉层与双齿配体通过三组分一步聚合反应。通过这种方法层间距离显著拓展，每个Co(II)卟啉层的上表面和下表面都能够暴露于反应物。出乎意料的发现，垂直方向扩张的骨架结构能够提高骨架的氧化电极电势，降低激子解离能，改善孔道的亲水性和水的亲和性，促进水分子的输送。         

2）这项工作整体上改善光催化水氧化生成氧气的性能，产氧的产率达到1155μmol g-1 h-1，450nm的量子效率达到1.24%，TOF达到1.39h-1，光催化性能达到π堆叠的骨架结构材料的5.1倍。这项研究有助于设计层状骨架结构材料用于多种多样的催化反应体系。     

参考文献

Donglin Jiang, Shuailei Xie, Ruoyang Liu, Nengyi Liu, Hetao Xu, Xiong Chen, Xinchen Wang, Vertically Expanded Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Water Oxidation into Oxygen, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202416771    

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416771

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