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AFM：局域空間極化誘導(dǎo)高效電荷分離增強(qiáng)方胺連接COF的光催化性能

半導(dǎo)體光催化的效率一直受到體相載流子快速?gòu)?fù)合的嚴(yán)重限制，而局域極化是克服上述問(wèn)題提高光催化性能的有效途徑。

基于此，河北工業(yè)大學(xué)張效潔研究員和華中師范大學(xué)You Fan（共同通訊作者）等人報(bào)道了由光催化劑固有的兩性離子共振結(jié)構(gòu)引起的局部電荷極化，以作為概念證明。作者創(chuàng)新性地開發(fā)了一種新穎的具有有趣的兩性離子共振結(jié)構(gòu)的方胺基共價(jià)有機(jī)骨架。

SQ-COF-1光催化劑是通過(guò)方酸（SQ）與1, 3, 5-三（4-氨基苯基）苯（TAPB）縮合制備。由于兩性離子共振結(jié)構(gòu)，SQ鍵可以為制備的COF提供鋸齒狀的骨架，保護(hù)層狀結(jié)構(gòu)免受側(cè)滑，并且擴(kuò)展π共軛可以進(jìn)行載流子轉(zhuǎn)移。

更重要的是，SQ鍵的兩性離子共振結(jié)構(gòu)有望引起局部極化，有效地分離電荷載流子。為了進(jìn)一步探索局部極化的影響，作者還設(shè)計(jì)和合成了通過(guò)改變連接而具有可調(diào)極性的類似COF結(jié)構(gòu)（SQ-COF-2和PDA-COF）。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，由于SQ-COF-1的局部極性增強(qiáng)，與SQ-COF-2、PDA-COF和常用的聚合碳氮化物（PCN）相比，SQ-COF-1的光催化反應(yīng)性大大增強(qiáng)。這種設(shè)計(jì)局部極化有利于電荷分離能力的策略能夠提高COF的光催化性能，并將為未來(lái)光催化劑的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

Local Spatial Polarization Induced Efficient Charge Separation of Squaraine-Linked COF for Enhanced Photocatalytic Performance. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104519.

https://doi.org/10.1002/adfm.202104519.

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