Improving Mass Transport and Charge Transfer in COF‐Based Photocatalysts with Three‐Dimensional Ordered Macropores for Benzylamine Oxidation and Hydrogen Evolution

苄胺 传质 大孔隙 大规模运输 电荷(物理) 化学工程 材料科学 化学 催化作用 介孔材料 工程物理 有机化学 色谱法 工程类 物理 量子力学
作者
Lijuan Sun,Wei‐Cheng Yan,Weikang Wang,Lele Wang,Silvio Osella,Guijie Liang,William A. Goddard,Radek Zbořil,Yazhou Zhou,Juan Yang,Qinqin Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202511080
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) have shown promise as photocatalysts for chemical transformations. However, their dense micropores and poor pore connectivity hinder mass transport and charge separation/transfer, limiting their efficiency. Herein, we develop a one‐step self‐sacrificing template strategy to synthesize three‐dimensional ordered macroporous COFs (3DOM‐COFs). This approach uniquely integrates in situ Tp‐Tta COF crystallization with synchronized degradation of polystyrene templates under solvothermal conditions. This method introduces unreported kinetic match between template decomposition and framework growth. Such a confined growth mechanism leads to structurally robust and highly ordered macroporosity without post‐processing. 3DOM architecture enables uniform dispersion of fine ZnCdS nanoparticles for the generation a 3DOM‐COF based S‐scheme heterojunction, which exhibits remarkable performance in the oxidation of benzylamine (BA) for simultaneous N‐benzylbenzaldimine production with 99% selectivity at a rate of 15.1 mmol g‐1 h‐1 and H2 generation with a rate of 17.8 mmol g‐1 h‐1. The 3DOM architecture confers 50‐fold faster mass transport than bulk COFs, while the heterojunction facilitates directional charge separation and interface charge transfer. Density functional theory calculations confirm that the heterojunction optimizes reaction thermodynamics by lowering the potential energy barriers of BA activation. The work pioneers a template‐concurrent synthesis paradigm, resolving COFs' critical pore engineering challenges.
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
敬老院N号应助不敢装睡采纳,获得200
1秒前
红丽阿妹完成签到,获得积分10
1秒前
mafan完成签到,获得积分10
1秒前
rexron发布了新的文献求助10
1秒前
无花果应助优秀的宛白采纳,获得10
1秒前
2秒前
西贝发布了新的文献求助10
2秒前
MX120251336发布了新的文献求助30
3秒前
烟花应助避橙采纳,获得10
3秒前
11完成签到,获得积分10
3秒前
尚秋月完成签到,获得积分10
3秒前
飞快的蛋应助qikuu采纳,获得30
4秒前
Mi完成签到,获得积分10
4秒前
oqura完成签到 ,获得积分10
4秒前
yy完成签到,获得积分10
5秒前
syangZ完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
东方元语应助lmh采纳,获得20
6秒前
Augreen完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
欢呼墨镜完成签到,获得积分10
7秒前
扑火飞蛾完成签到,获得积分10
7秒前
Hedy完成签到,获得积分10
8秒前
ccdog128完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
闪闪的坤完成签到,获得积分10
8秒前
爱撒娇的大开完成签到 ,获得积分10
8秒前
medlive2020完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wwss完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助那时花开采纳,获得10
11秒前
jygjhgy完成签到,获得积分10
11秒前
Pang_Rongye完成签到,获得积分10
11秒前
Cheny完成签到 ,获得积分10
11秒前
端庄小懒虫完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
幸福妙柏发布了新的文献求助10
13秒前
ZIYU发布了新的文献求助20
13秒前
ziako完成签到,获得积分10
14秒前
追寻蜗牛完成签到,获得积分10
14秒前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519258
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311966
关于积分的说明 17772298
捐赠科研通 5621201
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926693
邀请新用户注册赠送积分活动 1903482
关于科研通互助平台的介绍 1764169