SCMs|吡啶功能化的亚胺类共价有机框架材料在光合成H2O2中的潜在活性

探究氧还原反应（ORR）进行的位点是了解和提高亚胺类共价有机框架（COFs）材料光催化H₂O₂演化活性的关键。然而，与亚胺COFs中其他具有亲电或光捕获能力的基团相比，亚胺键在光化学反应中的作用往往被忽视。

近日，南京工业大学孔岩教授和南京晓庄学院胡应杰博士等人在Science China Materials发表研究论文，提出了一种通过在亚胺键周围引入电子受体结构（吡啶单元）来激发亚胺潜在光反应性的策略，以增强亚胺在光催化ORR制备H₂O₂的动力学和热力学优势。

本文要点：

1) 实验和理论模拟结果表明，吡啶N的引入显著改善了TAPT-PA-COF中由弱电荷离域引起的光谱吸收和载流子分离的不足，并在TAPT-PDA-COF上表现出全光谱吸收和快速电荷转移特性。

2) 吡啶N与亚胺N原子共同作为活性位点可提高O₂吸附和活化，增强光生电子在TAPT-PDA-COF表面与反应物分子间的转移。

3) 在可见光照射下，TAPT-PDA-COF的H₂O₂产率高达706.2 µmol g^-1 h^-1，约为TAPT-PA-COF（372.7 µmol g^-1 h^-1）的1.9倍。

该工作为亚胺类COFs在高级光催化应用中的设计和改性提供了新思路。

文章信息

Zhou S., Hu H., Hu H., et al. Unveiling the latent reactivity of imines on pyridine-functionalized covalent organic frameworks for H₂O₂ photosynthesis. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2337-7

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