多环芳烃化合物(PAH)是一类重要的材料,能够作为有机半导体和纳米碳材料的构筑单元。通过sp2-C桥连接构筑的PAH能够形成高晶化度π延展结构,这种结构不仅能够拓展二维材料的种类,而且能够产生独特的功能。
有鉴于此,上海交通大学张帆教授等报道发展5,10-二甲基-4,9-二氮杂芘(5,10-dimethyl-4,9-diazapyrene)的单体分子,这种分子的相邻氮原子含有两个甲基,有助于提高溶解度,作为活性的连接位点。
当存在有机酸的情况,这种单体分子能够发生Knoevenagel缩合反应涩会给你成两种烯烃连接的PAH COF,表现高结晶度的蜂窝结构和非常大的比表面积(1238 m2 g-1)。
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由于PAH结构单元通过烯烃连接,因此这种COF具有空间拓展的p共轭结构,体现显著的半导体性质。这种PAH COF具有非常好的可见光催化活性和持久性,纯水生成H2O2的速率最高达到3820 μmol g-1 h-1,当使用苯甲醇作为空穴牺牲试剂,生成H2O2的产量能够达到17080 μmol g-1 h-1。
参考文献
Xu Chi, Zixing Zhang, Mengqi Li, Yang Jiao, Xiaomeng Li, Fancheng Meng, Bai Xue, Dongqing Wu, Fan Zhang, Vinylene-Linking of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons to π-Extended Two-Dimensional Covalent Organic Framework Photocatalyst for H2O2 Synthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202418895
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202418895