共价三嗪骨架(CTFs)通常是由芳香腈在ZnCl2存在下的盐熔融缩聚反应生成的。在该反应中,熔融的ZnCl2盐既是溶剂又是Lewis酸催化剂。然而,当在300 °C以上的温度下进行环硝化时,会发生不希望发生的碳化。
近日,福州大学王心晨教授采用NaCl–KCl–ZnCl2三元共熔盐(ES)体系合成了CTF基光催化剂(简称CTF-EST)。
文章要点
1)这种三元ES混合物的理论熔点温度(TMP)约为200 °C。相比之下,纯ZnCl2的TMP为318 °C,因此,CTF有可能在较低的温度(~200 °C)下合成。三元ES体系在200 °C的缩聚温度下提供了溶液环境,而ZnCl2催化剂有效地推动了腈类的环硝化反应,从而构建了CTF。
2)结果表明,在较低的合成温度下进行反应,可以减少聚合物主链的不希望发生的碳化,生成具有有序结构的CTF。与在纯ZnCl2或强酸存在下制备的CTF-1光催化剂相比,在200 ℃下合成的CTF-1(CTF-ES200)的光催化HER活性大大提高。
本工作为合理合成具有有序结构和增强载流子迁移率的CTF基光催化剂提供了一种策略。
参考文献
Zhi-An Lan, et al, Ionothermal Synthesis of Covalent Triazine Frameworks in NaCl–KCl–ZnCl2 Eutectic Salt for Hydrogen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202201482
https://doi.org/10.1002/anie.202201482