Steering Charge Transfer in Isostructural kgd Covalent Organic Frameworks via π‐Bridge Modulation for Overall H 2 O 2 Photoproduction

等结构 材料科学 电荷(物理) 分子内力 化学物理 共价键 偶极子 调制(音乐) 分子物理学 光电子学 电场 共价有机骨架 重组 共面性 光电流 力矩(物理) 三嗪 计算化学 纳米技术 光化学 电子结构 声子 静电感应 载流子 密度泛函理论 有效核电荷 领域(数学) 部分电荷 工作(物理) 从头算 带隙 噻吩 物理化学
作者
Yan Guo,Zi‐Shuo Xu,Peng Yang,Jieyu Yue
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.75996
摘要

ABSTRACT While the donor‐π‐acceptor (D‐π‐A) architecture in covalent organic frameworks (COFs) facilitates charge separation for photocatalysis, overcoming rapid charge recombination remains a formidable challenge. Herein, we report a π‐bridge modulation strategy to precisely tailor intramolecular charge transfer dynamics in kgd COFs, enabling highly efficient H 2 O 2 photogeneration. By inserting vinyl, benzene, or thiophene spacers between hexabenzotriphenylene donors and triazine acceptors, three isostructural 2D COFs with systematically varied π‐bridges were constructed. Remarkably, the vinyl‐bridged HAV‐COF achieves an exceptional H 2 O 2 evolution rate of 10.5 mmol g −1 h −1 in pure water, significantly outperforming its aromatic analogues. Theoretical analyses reveal that the non‐aromatic vinyl bridge endows HAV‐COF with enhanced coplanarity and local dipole moment compared to the aromatic‐bridged counterparts. Consequently, this robust built‐in electric field drives directional carrier migration and maximizes electron‐hole spatial separation, resulting in the most effective suppression of charge recombination among the three studied COFs. Synergistically, the optimized electronic structure substantially lowers the thermodynamic energy barriers for *OOH and *OH intermediate formation during H 2 O 2 photoproduction. This study establishes non‐aromatic π‐bridges as superior charge transfer mediators in COF photocatalysts, providing design principles for high‐performance artificial photosynthesis systems.
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
yiyi完成签到,获得积分10
刚刚
欣喜的香彤完成签到,获得积分10
刚刚
huqin完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
脑洞疼应助最长的旅途采纳,获得10
2秒前
天天快乐应助junjun采纳,获得10
2秒前
钱钱钱发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
asang发布了新的文献求助10
2秒前
xiaochouyu完成签到,获得积分10
3秒前
忧伤的白萱完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
辛勤书双完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
南北完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
喜悦的唇彩完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Keria发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
勤劳傲安完成签到,获得积分10
7秒前
失眠的血茗完成签到,获得积分0
7秒前
过时的花卷完成签到,获得积分10
7秒前
zz发布了新的文献求助10
7秒前
凉笙墨染完成签到,获得积分10
7秒前
wanci应助潇洒凝琴采纳,获得10
7秒前
小璐璐呀发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
威菡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
完美世界应助潇洒寄云采纳,获得10
9秒前
Quinn完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
风趣纸鹤完成签到,获得积分10
9秒前
SJW--666完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
苗条元柏完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4应助cxzb采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 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 7298826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8917275
关于积分的说明 18882506
捐赠科研通 6963911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210765
关于科研通互助平台的介绍 2380071
邀请新用户注册赠送积分活动 2187249