南京大学Yong Zhou和南京理工大学Yong Yang等为了促进太阳能驱动的CO2和H2O整体转化为燃料和O2,合成了一系列Tröger’s base(TB)衍生的共价微孔聚合物,其具有弯曲的主链和不寻常的电荷转移特性。
本文要点:
(1)
刚性结构Tröger’s基础单元的引入增强了聚合物的微孔性和CO2吸附/活化能力。密度函数理论计算和光电化学分析表明,指向Tröger’s基本单元的电偶极矩(从负到正)在两个倾斜相对的分子片段之间形成,并诱导分子内电场。位于折叠点的Tröger’s的基本单元成为电子陷阱,以吸引分子网络中的光生电子,这导致载流子复合抑制,并与共轭网络协同指定反应位点。响应于反应位点之间反应路径的差异,由此调节催化反应中的产物分配。
(2)
最理想的是,CMP-nTB实现了最高的光催化一氧化碳产量163.53 μmol g−1 h−1,具有大约一致的选择性,以及在没有任何光敏剂或助催化剂的情况下H2O氧化成O2。这项工作为开发专门的人工有机光催化剂提供了新的思路。
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Tang, Z., Xu, S., Yin, N., Yang, Y., Deng, Q., Shen, J., Zhang, X., Wang, T., He, H., Lin, X., Zhou, Y. and Zou, Z. (2023), Reaction Site Designation by Intramolecular Electric Field in Tröger's Base Derived Conjugated Microporous Polymer for Near-Unity Selectivity of CO2 Photo-conversion. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2210693.
DOI: 10.1002/adma.202210693
https://doi.org/10.1002/adma.202210693