近日,材料科学与工程学院师生在国际顶级期刊Angew发表最新研究论文Improving Mass Transport and Charge Transfer in COF-Based Photocatalysts with Three-Dimensional Ordered Macropores for Benzylamine Oxidation and Hydrogen Evolution。欧宝网页版登录入口为论文第一完成单位,材料科学与工程学院博士生孙丽娟和化学化工学院研究员颜伟城为论文共同一作,材料科学与工程学院教授刘芹芹、副教授周亚洲及湖北文理学院教授梁桂杰、华沙大学新技术中心副教授Silvio Osella为论文共同通讯作者。

共价有机框架(COF)是一类有前景的光催化剂,然而其密集的微孔结构和较差的孔道连通性阻碍了质量传输和电荷分离/转移,限制了其效率。该研究报道了一种一步自牺牲模板策略,用于合成三维有序大孔COFs(3DOM-COFs)。该方法利用模板分解与Tp-Tta COF生长之间的动力学匹配,实现了溶剂热条件下同步Tp-Tta COF结晶与聚苯乙烯(PS)模板的降解。这种受限生长机制获得了高度有序的3DOM大孔结构,促使ZnCdS纳米颗粒均匀分散,从而形成基于3DOM-COF的复合材料。3DOM结构使苄胺的质量传输速度比块状COFs快50倍,异质结促进了定向电荷分离和界面电荷转移。在苄胺氧化过程中表现出卓越性能,可同时生成N-苄烯丁胺(选择性:99%)和氢气。该研究为解决COFs孔结构问题提供了新的见解。
研究成果得到了国家自然科学基金等项目的资助。(材料科学与工程学院)
论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202511080