聚合物半导体光催化剂广泛具有强激子效应和较高的激子结合能,显著影响聚合物光催化剂的性能。
有鉴于此,中国科学技术大学江海龙(Hai-Long Jiang)等通过DFT计算研究供体-受体COF的能带排列和电子得失特点,通过计算结果设计高性能COF光催化制氢材料。
通过本文相关DFT计算结果,合成了相应的D-A COF,发现TAPT-OMe-COF具有最好的光催化制氢性能,而且不同COF的光催化活性与计算结果D-A的Eb有关。当使用炔烃对亚胺进行环加成,得到的COF稳定性显著改善,TAPT-OMe-alkyne-COF的Eb显著降低,而且催化活性提高了20倍。
参考文献
Yunyang Qian, Yulan Han, Xiyuan Zhang, Ge Yang, Guozhen Zhang & Hai-Long Jiang, Computation-based regulation of excitonic effects in donor-acceptor covalent organic frameworks for enhanced photocatalysis. Nat Commun 14, 3083 (2023)
DOI: 10.1038/s41467-023-38884-w
https://www.nature.com/articles/s41467-023-38884-w