Boosting Photocatalytic Hydrogen Evolution Through Local Charge Polarization in Chemically Bonded Single‐Molecule Junctions Between Ketone Molecules and Covalent Organic Frameworks

材料科学 光催化 分子 载流子 共价键 光化学 纳米技术 离域电子 人工光合作用 光电流 化学物理 光电子学 有机化学 催化作用 化学
作者
Kaihui Huang,Junxian Bai,Rongchen Shen,Xiuzhi Li,Chaochao Qin,Peng Zhang,Xin Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (51) 被引量:46
标识
DOI:10.1002/adfm.202307300
摘要

Abstract Efficient charge carrier separation is widely recognized as crucial for effective photocatalytic solar energy conversion. Although certain covalent organic frameworks (COFs) exhibit visible light absorption, rapid carrier recombination often severely restricts their photocatalytic efficiency. This study presents a novel molecular‐engineering approach to enhance carrier separation in 2D substoichiometric COFs post‐treatment with polar ketone molecules. Remarkably, through molecular engineering, incorporating polar ketone molecules induces local charge polarization within the COFs, substantially improving photocatalytic hydrogen evolution performance. Specifically, the modified COFs single‐molecule junctions demonstrate a 5.6‐fold increase in efficiency compared to the unmodified COFs. Experimental and theoretical investigations provide comprehensive evidence that introducing ketone‐based single‐molecule junctions induces local charge polarization and delocalization, thereby facilitating efficient carrier separation, rapid charge transfer, and enhanced dispersion in water. These findings validate the potential of fine‐tuning the carrier separation properties of COFs at the molecular level, offering new prospects for artificial photosynthesis.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
神勇初南发布了新的文献求助20
刚刚
莫离发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
zhangmw发布了新的文献求助20
刚刚
橙子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
小丽发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
上官若男应助1235456采纳,获得10
2秒前
2秒前
Daisykiller完成签到,获得积分10
2秒前
上官若男应助甜崽采纳,获得10
2秒前
2秒前
FashionBoy应助韶雅山采纳,获得10
3秒前
小半完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
liber完成签到,获得积分10
4秒前
终陌发布了新的文献求助10
4秒前
颜非昨发布了新的文献求助10
5秒前
脑洞疼应助超级的班采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
深情安青应助简单若云采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
C胖胖发布了新的文献求助100
7秒前
Jason发布了新的文献求助10
7秒前
xieji发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
常丽芳发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
海印长城发布了新的文献求助10
12秒前
shelly完成签到,获得积分10
12秒前
万老头发布了新的文献求助10
12秒前
aloysius17发布了新的文献求助10
12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
Fermented Coffee Market 2000
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Investigative Interviewing: Psychology and Practice 300
Atlas of Anatomy (Fifth Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5285983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4438872
关于积分的说明 13819173
捐赠科研通 4320458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2371458
邀请新用户注册赠送积分活动 1367032
关于科研通互助平台的介绍 1330429