Unlocking Electronic Confinement in Phenanthroline‐π‐Bridged Covalent Organic Frameworks Enables Efficient Photocatalytic H 2 O 2 Generation and Oxidation of Sulfides

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作者
Yaning Du,Zihe Wu,Yujie Wang,Jin Yang,Hanqi You,Yuxuan Kong,Hao Wu,Yi Wang,Chong Cheng,Shuang long Li,Changsheng Zhao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (6): e12201-e12201 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202512201
摘要

Abstract The development of solar‐active materials for efficient hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) production remains a critical challenge in artificial photosynthesis. Covalent organic frameworks (COFs) offer a versatile molecular platform for photocatalysis, while constructing efficient charge transfer pathways in COFs to achieve directional transport of photoexcited electrons and enhance photocatalytic performance remains highly challenging. Here, to address this limitation, a new strategy are proposed by incorporating phenanthroline motifs with rigid, conjugated skeletons into 2D triazine‐based COFs to enhance charge transfer pathways. Structural and spectroscopic analyses reveal that benzene π‐bridges in COF structures activate confined π‐electrons in the phenanthroline core, establishing a directional π D ‐π‐A electron transfer pathway. This engineered charge transport system significantly accelerates photocurrent generation and markedly enhances electron mobility. The optimized material achieves an exceptional H 2 O 2 production rate of 40.1 mmol g −1 h −1 under sacrificial conditions, representing a 4.8‐fold enhancement over the original COF. The system's versatility is further demonstrated through the complete oxidation of methyl phenyl sulfide within 2 h, with similar efficiency across diverse sulfide derivatives. These findings establish phenanthroline‐incorporated COFs as a promising class of photocatalysts for both photocatalytic H 2 O 2 production and organic transformations.
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