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推动绿色化工 科学家构筑新型光催化剂
2024年06月20日 09:13:06
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：9568
该催化剂具有亲水性、结晶性、半导体特性“三合一”的优势，可实现高效的电子传递、质子传递和分子传递过程，从纯水和空气中实现过氧化氢的高效率绿色合成，有望应用于其他光化学转换的绿色化工过程。
【化工仪器网 项目成果】在全球化工领域，绿色化工和环保已成为行业发展的重要趋势。随着人类对可持续发展和环境保护的认识加深，传统的化工生产方式已难以满足现代社会的需求。在这样的背景下，共价有机框架(COFs)作为一种新兴的光催化材料，因其独特的结构和性能，在绿色化工和环保领域展现出了巨大的潜力。
共价有机框架(COFs)是一类由共价键连接的有机多孔材料，具有高度的结构可设计性和稳定性。近年来，随着合成技术的不断发展，COFs在光催化领域的应用逐渐受到人们的关注。与传统的光催化剂相比，COFs具有更大的比表面积、更高的光吸收能力和更好的电子传输性能，这些特性使其在光催化合成、能源转换和环境保护等方面展现出独特的优势。
在绿色化工领域，COFs的应用主要集中在光催化合成方面。传统的化工生产过程往往伴随着大量的能源消耗和环境污染，而光催化合成作为一种绿色、可持续的生产方式，可以在温和的条件下实现高效、低耗、无污染的化学反应。通过构筑具有特定功能的COFs光催化剂，可以实现对特定化学反应的高效催化，从而推动绿色化工的发展。
中国科学院院士，华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授朱为宏团队，首次利用亲水脂肪链构筑半导体共价有机框架(COF)光催化剂，该催化剂具有亲水性、结晶性、半导体特性“三合一”的优势，可实现高效的电子传递、质子传递和分子传递过程，从纯水和空气中实现过氧化氢的高效率绿色合成，有望应用于其他光化学转换的绿色化工过程。
研究团队创新性地提出了采用酒石酸衍生物为单体构筑共价有机框架光催化剂的方法。这种方法巧妙地利用了脂肪链上的质子给体和受体形成特定的多重氢键网络，在实现共价有机框架亲水性的同时，获得了结晶型的光催化剂。该光催化剂在光催化氧还原制过氧化氢方面表现出优异的性能，实现了绿色、高效的光催化氧还原制过氧化氢过程。
相关论文Constructing Photocatalytic Covalent Organic Frameworks with Aliphatic Linkers于近日发表在国际期刊《美国化学会志》上。
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