N-heterocycle regulation in robust imidazolate covalent organic frameworks for efficient photocatalytic hydrogen peroxide production

过氧化氢 光催化 咪唑酯 共价键 化学 制氢 沸石咪唑盐骨架 光化学 材料科学 金属有机骨架 有机化学 催化作用 吸附
作者
Na Qin,Yashan Huo,Linqiang Li,Diandian Han,Mengyuan Chen,Yanjie Wang,Lipeng Zhai
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:18 (9): 94907630-94907630 被引量:1
标识
DOI:10.26599/nr.2025.94907630
摘要

The development of covalent organic frameworks (COFs) with robust linkages is fundamentally important for the photocatalytic production of H2O2. In this work, a series of isostructural COFs with robust imidazole linkage were synthesized as photocatalysts for H2O2 production via the precise N-substituted microenvironment regulation (benzene, pyridine, pyrimidine, and triazine). The corresponding frameworks enable water and dissolved oxygen to reach the catalytic sites easily via planar skeletons and regulation of nitrogen-atom numbers. Additionally, the N-adjustment of heterocycle units in these COFs could significantly regulate the electronic band structures, light-harvesting capacity, and hydrophilic properties. The experimental investigation demonstrated that the photocatalytic process of COFs was composed of a dominant and indirect two-electron (2e) oxygen reduction reaction (ORR). Notably, compared to H-COF (benzene), P-COF (pyridine), and M-COF (pyrimidine), T-COF with triazine unit exhibited the highest H2O2 production rate of 42180 μmol g–1 h–1 due to its wider visible light absorption and higher separation efficiency of photogenerated electron–hole pairs. Theoretical investigations confirmed that N-heterocycle units in COFs could precisely modulate the energy barrier related to the formation of *OOH and *O2. This study is expected to provide a new way for rationally designing imidazole-linked COFs as promising photocatalysts for efficiently photocatalytic H2O2 generation.
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
刚刚
尺素寸心完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
未知数完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助兴奋冬萱采纳,获得30
1秒前
科研通AI2S应助9202211125采纳,获得30
1秒前
CC完成签到,获得积分10
1秒前
Dilmma完成签到,获得积分10
2秒前
认真觅荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
JJSA完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
英姑应助jetlee采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
小名完成签到 ,获得积分10
6秒前
sdsa完成签到,获得积分10
8秒前
美丽语蝶发布了新的文献求助30
8秒前
10秒前
刘小航完成签到,获得积分10
10秒前
1333完成签到,获得积分10
11秒前
元问晴完成签到,获得积分10
11秒前
黑白键发布了新的文献求助10
12秒前
paulin完成签到,获得积分10
12秒前
鹤川完成签到 ,获得积分10
13秒前
脑洞疼应助刘小文采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
夜莺发布了新的文献求助10
15秒前
蓝天发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
鹿小娇完成签到 ,获得积分10
16秒前
兴奋烨华完成签到 ,获得积分10
17秒前
Samsara完成签到 ,获得积分10
17秒前
史萌发布了新的文献求助10
17秒前
研友_8QyXr8完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6451429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263365
关于积分的说明 17607722
捐赠科研通 5516242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903676
邀请新用户注册赠送积分活动 1880634
关于科研通互助平台的介绍 1722662