D-A型共价有机框架纳米棒用于可见光催化苄胺偶联反应

张小会, 赵冬冬, 张俊杰, 庄金亮

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高等学校化学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (07) : 119-129.

D-A型共价有机框架纳米棒用于可见光催化苄胺偶联反应

  • 张小会, 赵冬冬, 张俊杰, 庄金亮
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摘要

共价有机框架(COFs)是一种新型的共价连接晶体材料,具有结构可预测性和永久孔隙度,被广泛应用于异相催化.本文以光活性芘基团的有机单体(TFPPy)和含苯并噻二唑(BTz)的有机单体作为构筑单元,通过溶剂热法合成了一种Donor-acceptor(D-A)型TFPPy-BTz-COF纳米棒光催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和氮气吸附-脱附实验等手段表征了TFPPy-BTz-COF的形貌、结构和组成.得益于D-A型TFPPyBTz-COF纳米棒优异的光生电子分离性能,在室温、氧气氛围及可见光照射条件下,TFPPy-BTz-COF纳米棒可将各种苄胺高效、高选择性催化氧化成相应的偶联产物.结合电子顺磁共振波谱(EPR)和活性物种捕获实验,发现单线态氧(1O2)和超氧自由基(O2·-)是关键活性氧物种,并提出了TFPPy-BTz-COF可见光催化氧化苄胺偶联反应的催化机理.

关键词

D-A共价有机框架 / 可见光催化 / 纳米棒 / 苄胺偶联

中图分类号

O621.251

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张小会, 赵冬冬, 张俊杰, 庄金亮. D-A型共价有机框架纳米棒用于可见光催化苄胺偶联反应. 高等学校化学学报. 2025, 46(07): 119-129

基金

国家自然科学基金(批准号:22372045); 贵州省科技厅基础研究重点基金(批准号:黔科合基础-ZK[2022]重点034,KXJZ[2024]029); 新能源材料和绿色催化贵州省科技创新领军人才工作站(批准号:黔科合平台KXJZ[2024]029); 贵州省教育厅自然科学研究项目(青年科技人才成长项目)(批准号:黔教技[2022]141号)资助

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