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李志波教授团队取得全共轭二维共价有机骨架结构(COFs)制备及光催化应用研究新进展
作者:人事处  来源:人事处  编辑:臧传永   点击:[] 日期:2020年03月24日

近日,我校高分子学院赵英杰、李志波教授在全共轭二维COFs制备及光催化辅酶再生领域获得新进展。COFs材料独特的架空网络结构及多孔性使其在气体吸附、催化、手型分离等领域展现出巨大的潜力。目前,COFs材料的构筑主要依赖于动态共价化学反应,而这些连接单元往往具有较差的共轭性,从而限制了COFs材料的进一步发展和应用。因此,如何构筑化学稳定性高的全共轭COFs成为这一领域的研究难点。

团队科研人员巧妙地利用了两步法的策略,成功实现了亚胺键连接COFs到稳定全共轭COFs的转变。研究人员首先设计和合成了含有噻吩基团的对苯二胺单体,通过希夫碱反应制备了高度结晶的COFs,然后在三氟乙酸催化下氧化成环实现连接单元转变得到全共轭COFs材料。红外光谱和固态碳谱确认了连接单元的成功转变,高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)则清楚地证实了其蜂巢状孔结构,X射线粉末衍射(PXRD)与结构模拟数据表明这类COFs材料均采取AA层状堆积模式。由于材料结构上高共轭的特性,团队联合我校材料学院刘健教授对COFs材料的光催化性质进行了研究。该材料具有良好的光催化辅酶再生活性,NADH再生效率在10分钟内达到74%,优于大部分已报道的材料。

该工作发表于J. Am. Chem. Soc., 2020, 10.1021/jacs.0c00923. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c00923 第一作者为我校王元成博士和二年级博士生刘辉。

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