Cross‐Shaped Donor‐π‐Acceptor Covalent Organic Frameworks with Tunable Push–Pull Architectures for Effective Photocatalytic H 2 O 2 Production

苯并菲 光催化 分子内力 共价键 材料科学 纳米技术 载流子 合理设计 电荷(物理) 石墨烯 共轭体系 太阳能转换 组合化学 接受者 化学 共价有机骨架 纳米制造 能量转换 催化作用 光化学
作者
Xiaoling Gu,Hongyun Niu,Yali Shi,Hao Ding,Yaqi Cai,Guibin Jiang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (5): e20491-e20491 被引量:17
标识
DOI:10.1002/anie.202520491
摘要

Abstract Efficient photocatalysts for H 2 O 2 production are pivotal for solar‐to‐chemical energy conversion. However, their performance remains limited by inefficient charge separation and rapid electron–hole recombination. Rational molecular design is therefore essential to enhance intrinsic charge‐separation driving forces and establish efficient transport pathways. Herein, a TCNQ‐based covalent organic framework (TCNQ‐COF) featuring a rare cross‐shaped donor‐π‐acceptor fragment was constructed by integrating electron‐deficient TCNQ and electron‐rich triphenylene into a conjugated backbone, achieving multidirectional charge‐transfer pathways. Post‐synthetic transformation of the cyano groups into electron‐withdrawing heterocycles (pyrazole or pyrimidine, Aʹ), when combined with triphenylene (D) and amino groups (D 1 ), yielded two novel COFs (Pz‐COF, Pym‐COF) with multilevel cross‐shaped D‐π‐Aʹ‐D 1 architectures. This sophisticated push–pull system enables gradient‐tuning of donor–acceptor interactions, thereby promoting efficient charge separation and carrier mobility. Among them, Pz‐COF exhibits the highest H 2 O 2 production rate (7613 µmol g −1 h −1 ). Spectroscopic and theoretical analyses further reveal a synergistic effect between acceptor strength and donor diversity in regulating intramolecular charge behavior. The proposed cross‐shaped D‐π‐A and its multilevel D‐π‐A′‐D 1 architectures overcome the limitations of conventional linear motifs, offering a blueprint for the development of advanced photocatalytic COFs.
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
可爱的函函应助刘恩瑜采纳,获得10
1秒前
Marga77完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
果粒橙完成签到,获得积分10
2秒前
tara发布了新的文献求助30
2秒前
3秒前
3秒前
初景发布了新的文献求助10
4秒前
wy发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
岙夭山发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
脑洞疼应助潇洒的惋清采纳,获得10
5秒前
成就的鞋垫完成签到,获得积分10
5秒前
今后应助潇洒的惋清采纳,获得10
5秒前
清新的研完成签到,获得积分10
5秒前
CodeCraft应助失眠的新瑶采纳,获得200
6秒前
joyyyang发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
jksadjiw发布了新的文献求助50
7秒前
zmz完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
慕青应助槿言采纳,获得20
8秒前
xdy521520发布了新的文献求助10
9秒前
激昂的睫毛完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
racill发布了新的文献求助10
12秒前
肖坤完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
XueXiTong发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
陈明珠发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
20秒前
Puffkten发布了新的文献求助20
20秒前
20秒前
21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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 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 7367096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975178
关于积分的说明 19081026
捐赠科研通 7010963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224283
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205058