HBr‐Regulated Smart 2D Copper‐Organic Framework for Highly Efficient and Selective Photocatalytic Oxidation

光催化 亚胺 质子化 光化学 共价键 材料科学 化学 催化作用 密度泛函理论 吸附 吸收(声学) 选择性 共价有机骨架 化学工程 无机化学 纳米技术 组合化学 金属 超氧化物 金属有机骨架 异构化 电子结构 溴化物
作者
Dan Yang,Cong Wang,Xianggang Zhou,Xia Zhao,Huaqiao Tan,Hongfei Gao,Feiyang Yu,Yonghui Wang,Yangguang Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e4163060-e4163060
标识
DOI:10.1002/anie.4163060
摘要

ABSTRACT Smart covalent organic frameworks capable of modulating photocatalytic properties responsive to external stimuli represent next generation of emerging catalysts sought by researchers, yet studies on these dynamic materials and structure–activity relationships remain scarce. Herein, we report a smart metal covalent organic framework (Cu 3 ‐MCOF) incorporating copper cyclic trinuclear clusters (Cu 3 ) as redox‐active and structurally adaptive nodes, which exhibits dual responsiveness to hydrogen bromide (HBr) stimulation, undergoing reversible imine protonation and Br − ‐mediated reconstruction of copper nodes. These transformations induce pronounced narrowing of optical gap from 2.50 eV to 2.02 eV, a redshift in absorption onset from 500 nm to 613 nm, and enhanced charge separation efficiency. Consequently, Cu 3 ‐MCOF‐HBr achieves 40‐fold increase in photocatalytic activity for α‐terpinene oxidation, with superoxide radical selectivity exceeding 99%, compared to 41% for Cu 3 ‐MCOF. The same stimulus‐triggered enhancement is demonstrated in the photocatalytic 1,2,4‐trimethoxybenzene bromination. Spectroscopic studies and density functional theory (DFT) calculations reveal that synergistic imine protonation and cluster restructuring promote electron localization within Cu 3 units, facilitate spatial charge separation, and shift oxygen adsorption to imine sites, thereby selectively promoting superoxide radical generation. This work provides the smart MCOF photocatalyst based on dynamic metal‐cluster nodes and offers fundamental insights into stimulus‐driven regulation of photocatalytic pathways and selectivity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MadysonKotrba完成签到,获得积分10
3秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
9秒前
happy2016完成签到 ,获得积分10
11秒前
共享精神应助小点点cy_采纳,获得10
11秒前
YY完成签到 ,获得积分10
11秒前
跳跃雨寒完成签到 ,获得积分10
11秒前
安安完成签到 ,获得积分10
15秒前
MatildaDownman完成签到,获得积分10
16秒前
半夏完成签到,获得积分10
18秒前
24秒前
仁和完成签到 ,获得积分10
24秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
27秒前
DarianaEderer完成签到,获得积分10
30秒前
旅行者N0501完成签到,获得积分10
30秒前
半颗橙子完成签到 ,获得积分10
32秒前
北国雪未消完成签到 ,获得积分10
39秒前
小通通完成签到 ,获得积分10
40秒前
宁异勿同完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
Eason完成签到 ,获得积分10
43秒前
46秒前
yang完成签到 ,获得积分0
46秒前
whitepiece完成签到,获得积分0
48秒前
顾矜应助Midumi采纳,获得10
48秒前
48秒前
48秒前
小蓝发布了新的文献求助30
50秒前
风不留痕发布了新的文献求助10
52秒前
colinbar发布了新的文献求助10
53秒前
淡淡依白完成签到 ,获得积分10
56秒前
小蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
王贤平完成签到,获得积分10
1分钟前
张牧之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
北月南弦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
liputao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风不留痕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
依霏完成签到,获得积分10
1分钟前
KamilahKupps完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7497417
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9088321
关于积分的说明 19383350
捐赠科研通 7107888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250210
关于科研通互助平台的介绍 2419646
邀请新用户注册赠送积分活动 2235985