共价有机骨架（COF）是由共价连接的有机分子构成的一类新兴的结晶型多孔有机材料。通过调节网状化学结构，可以合成结晶性、光活性、多孔和高度稳定的COF材料，并为光催化提供了一个最佳的平台。过氧化氢（H2O2）是一种用途广泛的化学物质，在合成过程中用作防腐剂、消毒剂、漂白剂和氧化剂。光催化还原分子氧是实现可持续生产过氧化氢（H2O2）的有前途的途径。这一具有挑战性的过程需要光敏半导体，该半导体必须以太阳能为驱动，以高电荷转移动力学来生成和分离光生电子和空穴。
近日，受Wurster-type体系的启发，德国柏林工业大学Arne Thomas，比利时根特大学Pascal Van Der Voort报道了合成了两种由(二芳胺)苯单元组成的高结晶度的亚胺类COFs（TAPD-(Me)2和TAPD-(OME)2 ），这两种COFs在化学和热学上都高度稳定，并且由于C4+C2键的作用形成了Kagome晶格。
文章要点
1）研究人员通过13C−1H和1H−1H核磁共振实验证实了COF的局部化学环境。COFs在各种热化学条件下保持稳定。对COFs结构的分子动力学模拟进一步证实了AA堆积结晶的性质。
2）两种COFs均表现出较高的比表面积，在可见光区域有较强的吸收，具有理想的光催化带隙。在斩波照射下，用线性扫描伏安法测定了导带和价带的绝对位置。
3）在可见光照射下，氧饱和水光催化反应显示出较高的H2O2产率。同时，催化剂稳定，可重复使用几次。
这项研究是利用COFs光催化产生H2O2的第一个案例，并为太阳能驱动的无金属光催化开辟了一条新的途径。
Chidharth Krishnaraj, et al, Strongly Reducing (Diarylamino)benzene-Based Covalent Organic Framework for Metal-Free Visible Light Photocatalytic H2O2 Generation, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c09684
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c09684
