Constructing Highly Efficient Oxygen Capture Tentacles Within Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Water Purification

氧气 光催化 化学 降级(电信) 化学工程 吡啶 光化学 共价键 电荷(物理) 材料科学 析氧 分子氧 饮用水净化 磺胺嘧啶银 纳米技术 可见光谱
作者
Yanghui Hou,Fuyang Liu,Yixuan Yang,Peng Chao Zhou,Meiping Tong
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (43): e4430433-e4430433 被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.4430433
摘要

ABSTRACT Insufficient oxygen mass transfer and inadequate charge separation are two critical factors restricting the photocatalytic efficiency of covalent organic frameworks (COFs) for water purification. Here, we develop a facile strategy to simultaneously boost oxygen mass transfer and charge separation in COFs through constructing efficient oxygen capture tentacles via replacing conventional pyridine groups with nicotinic‐acid/methyl‐nicotinate groups, which have tunable oxygen affinity. Molecular dynamics simulations and in situ characterizations reveal that compared to pyridine groups in COF‐EP1 and nicotinic‐acid groups in COF‐EP2, respectively serving as weak and medium oxygen capture tentacles, methyl‐nicotinate groups in COF‐EP3 can serve as strong oxygen capture tentacles due to their superb oxygen affinity, which can enhance oxygen interaction energies and thus promote oxygen mass transfer. Owing to the optimal charge polarization, methyl‐nicotinate groups in COF‐EP3 also strengthen internal electric fields to facilitate charge separation. COF‐EP3 thus achieves exceptional photocatalytic degradation performance towards sulfadiazine (99.5% removal in 25 min, k = 0.21 min −1 ), which is 16.2 and 2.8 times higher than that of COF‐EP1 ( k = 0.013 min −1 ) and COF‐EP2 ( k = 0.076 min −1 ), respectively. Besides, COF‐EP3 exhibits high sulfadiazine degradation performance in complicated water matrices, continuous‐flow system, and scaled‐up reactor, demonstrating its practical application potential.
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
星河完成签到,获得积分10
刚刚
elelelelelelel完成签到 ,获得积分10
1秒前
辛勤面包完成签到,获得积分10
1秒前
谨慎初曼完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
SJZ完成签到,获得积分20
2秒前
叶落风行发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy的应助被KeaRpro采纳,获得10
2秒前
可爱的函函的应助被苏柠玖采纳,获得10
2秒前
3秒前
wurao完成签到,获得积分10
3秒前
江颖芋发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.2的应助被职克琪采纳,获得10
4秒前
噢哟完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉靖荷发布了新的文献求助10
4秒前
kong发布了新的文献求助10
4秒前
Taylor完成签到,获得积分10
4秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
隐形曼青的应助被奋斗眼神采纳,获得10
5秒前
5秒前
orixero的应助被清和采纳,获得10
5秒前
迷人的石头完成签到 ,获得积分10
5秒前
飞飞的应助被linuo采纳,获得40
5秒前
XXRR发布了新的文献求助10
6秒前
风车发布了新的文献求助10
6秒前
yy完成签到,获得积分10
6秒前
织梦发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
三分完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
香蕉觅云的应助被wu采纳,获得30
7秒前
黎涵完成签到 ,获得积分10
7秒前
椰子咳咳咳完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
罗春燕发布了新的文献求助10
9秒前
ypqisgood的应助被叶落风行采纳,获得10
9秒前
女乔发布了新的文献求助10
9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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9528749
关于积分的说明 21575091
捐赠科研通 7705314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416525
关于科研通互助平台的介绍 2542223
邀请新用户注册赠送积分活动 2457485