近日,材料科學(xué)與工程學(xué)院師生在國際頂級期刊Angew發(fā)表最新研究論文Improving Mass Transport and Charge Transfer in COF-Based Photocatalysts with Three-Dimensional Ordered Macropores for Benzylamine Oxidation and Hydrogen Evolution。江蘇大學(xué)為論文第一完成單位,材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生孫麗娟和化學(xué)化工學(xué)院研究員顏偉城為論文共同一作,材料科學(xué)與工程學(xué)院教授劉芹芹、副教授周亞洲及湖北文理學(xué)院教授梁桂杰、華沙大學(xué)新技術(shù)中心副教授Silvio Osella為論文共同通訊作者。

共價有機框架(COF)是一類有前景的光催化劑,然而其密集的微孔結(jié)構(gòu)和較差的孔道連通性阻礙了質(zhì)量傳輸和電荷分離/轉(zhuǎn)移,限制了其效率。該研究報道了一種一步自犧牲模板策略,用于合成三維有序大孔COFs(3DOM-COFs)。該方法利用模板分解與Tp-Tta COF生長之間的動力學(xué)匹配,實現(xiàn)了溶劑熱條件下同步Tp-Tta COF結(jié)晶與聚苯乙烯(PS)模板的降解。這種受限生長機制獲得了高度有序的3DOM大孔結(jié)構(gòu),促使ZnCdS納米顆粒均勻分散,從而形成基于3DOM-COF的復(fù)合材料。3DOM結(jié)構(gòu)使芐胺的質(zhì)量傳輸速度比塊狀COFs快50倍,異質(zhì)結(jié)促進(jìn)了定向電荷分離和界面電荷轉(zhuǎn)移。在芐胺氧化過程中表現(xiàn)出卓越性能,可同時生成N-芐烯丁胺(選擇性:99%)和氫氣。該研究為解決COFs孔結(jié)構(gòu)問題提供了新的見解。
研究成果得到了國家自然科學(xué)基金等項目的資助。(材料科學(xué)與工程學(xué)院)
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202511080