De isomera vinylenkopplade kovalenta organiska ramverken. Kredit:NIMTE
Forskare under ledning av prof. Zahng Tao vid Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) vid den kinesiska vetenskapsakademin har syntetiserat två nya vinylenkopplade tvådimensionella kovalenta organiska ramverk (v-2D-COFs) med isomera strukturer via bensobisoxazol -medierad aldolpolykondensation, som visar distinkta fotokatalytiska egenskaper. Studien publicerades i Journal of the American Chemical Society .
Tack vare deras utmärkta konjugering i planet och höga kemiska stabilitet har v-2D-COFs väckt ökat intresse och därmed framstått som avancerade halvledande material. Att utforska nya syntesmetoder och fördjupa sig i de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos v-2D-COF är dock fortfarande utmanande, på grund av de begränsade kemiska reaktionerna och monomererna som används i v-2D-COFs.
För att ta itu med denna fråga föreslog forskarna en fast tillståndsbensobisoxazol-medierad aldolpolykondensationsreaktion. Baserat på denna innovativa reaktion, två nya isomera bensobisoxazol-bryggade v-2D-COFs (v-2D-COF-NO1 och v-2D-COF-NO2 med trans/cis-konfigurationer för bensobisoxazolbindningar konstruerades.
De två syntetiserade isomera v-2D-COFs visade liknande kristallina strukturer när det gäller molekylformler, enhetsceller och porstorlekar. Ändå uppvisar de uppenbara skillnader i optoelektroniska och elektrokemiska egenskaper, såsom ljusabsorption och emissions- och laddningsöverföringsegenskaper, enligt resultaten av ultraviolett-synliga (UV-vis) absorptionsspektra och ultraviolett fotoelektronspektroskopi.
Specifikt, under AM 1,5G (solar irradiation standard spectrum) bestrålning vid -0,3 V vs reversibel väteelektrod, v-2D-COF-NO1 med trans-bensobisoxazol visade bättre fotoelektrokemisk prestanda än v-2D-COF-NO2 .
Genom att använda Pt som samkatalysator, v-2D-COF-NO1 visade utmärkt fotokatalytisk väteutvecklingshastighet, två gånger värdet av v-2D-COF-NO2 .
Denna studie ger ett nytt tillvägagångssätt för bensobisoxazol-medierad aldolpolykondensation för att berika familjen av v-2D-COFs, och belyser de isomeriseringsmedierade fotokatalytiska egenskaperna hos v-2D-COFs. + Utforska vidare
