簡要描述:COF氰基有機單體
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共價有機骨架(COFs)作為一種有機聚合物,在氣體分離、儲能、傳感器和催化等領(lǐng)域逐漸展現(xiàn)潛力。特別是具有擴展π-π共軛結(jié)構(gòu)的二維(2D)COFs在光催化中顯示出巨大的應用前景。它們的優(yōu)勢之一是二維 COF 的能帶結(jié)構(gòu)可以通過結(jié)合不同的有機結(jié)構(gòu)單元在分子水平上進行微調(diào)。值得一提的是,盡管 2D COF 有利于一些基本的光催化步驟,例如光捕獲、電荷分離和電荷載流子遷移,但是,大多數(shù) 2D COF 表現(xiàn)出較差的光催化活性,尤其是與 IS 相比。這可能與高激子結(jié)合能和快速電荷復合有關(guān)。據(jù)報道,2D COF 的激子解離能力可以通過加入供體-受體 (D-A) 結(jié)構(gòu)、增強網(wǎng)絡(luò)極性和增強共軛結(jié)構(gòu)來提高。出于這個原因,研究人員已經(jīng)合成了基于三嗪和鹵素的 COFs 和 sp2 碳共軛 COFs,它們在析氫反應 (HER) 中表現(xiàn)出增強的活性。
氰基部分 (CYANO) 作為吸電子基團,已廣泛引入經(jīng)典的非富勒烯受體,例如 ITIC 和Y6。ITO/PEDOT:PSS/PM6:Y6/PDINO/Al等光伏器件也表現(xiàn)出高效的器件性能,功率轉(zhuǎn)換效率高達 15.7%,這主要是因為選擇了合適的 D-A 結(jié)構(gòu)來促進電荷分離。此外,氰基部分也出現(xiàn)在最近報道的一些用于光催化 HER 材料中,例如基于 Knoevenagel 縮合反應的 sp2 碳共軛 COF、基于苯甲腈三聚反應的共價三嗪骨架和含氰基共軛聚合物。盡管如此,這些 COF 都沒有表現(xiàn)出高的 AQE 或光催化 HER 活性,這可能與表面疏水性和低效的 D-A 對有關(guān)。