Integrating Multipolar Structures and Carboxyl Groups in sp2‐Carbon Conjugated Covalent Organic Frameworks for Overall Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production

过氧化氢 共轭体系 光催化 共价键 化学 催化作用 光化学 组合化学 有机化学 聚合物
作者
Haocheng Xu,Yan‐Dong Wang,Yang Xu,Qiaomu Wang,Mingyan Zhuang,Qiaobo Liao,Kai Xi
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (41): e202408802-e202408802 被引量:59
标识
DOI:10.1002/anie.202408802
摘要

Abstract The direct production of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) through photocatalytic reaction via H 2 O and O 2 is considered as an ideal approach. However, the efficiency of H 2 O 2 generation is generally limited by insufficient charge and mass transfer. Covalent organic framework (COFs) offer a promising platform as metal‐free photocatalyst for H 2 O 2 production due to their potential for rational design at the molecular level. Herein, we integrated the multipolar structures and carboxyl groups into COFs to enhance the efficiency of photocatalytic H 2 O 2 production in pure water without any sacrificial agents. The introduction of octupolar and quadrupolar structures, along with an increase of molecular planarity, created efficient oxygen reduction reaction (ORR) sites. Meanwhile, carboxyl groups could not only boost O 2 and H 2 O 2 movement via enhancement of pore hydrophilicity, but also promote proton conduction, enabling the conversion to H 2 O 2 from ⋅O 2 − , which is the crucial intermediate product in H 2 O 2 photocatalysis. Overall, we demonstrate that TACOF‐1‐COOH, consisting of optimal octupolar and quadrupolar structures, along with enrichment sites (carboxyl groups), exhibited a H 2 O 2 yield rate of 3542 μmol h − 1 g −1 and a solar‐to‐chemical (SCC) efficiency of 0.55 %. This work provides valuable insights for designing metal‐free photocatalysts for efficient H 2 O 2 production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
ZsJJkk完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
天阳完成签到,获得积分10
刚刚
果冻橙发布了新的文献求助10
刚刚
完美世界应助可爱的弘文采纳,获得10
1秒前
苏苏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
房LY完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
QQ完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
赘婿应助典雅的俊驰采纳,获得10
2秒前
liu完成签到,获得积分10
2秒前
。。。完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
天马行空完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
channy完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助芝士奶盖采纳,获得10
3秒前
cc完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
端庄荔枝发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
陈惠卿88完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
忧郁道之发布了新的文献求助10
7秒前
冀1完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
zxc发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Deb发布了新的文献求助10
8秒前
方法法国衣服头发完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
学习中的呜哩哇啦完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720546
关于积分的说明 14970558
捐赠科研通 4787741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556498
邀请新用户注册赠送积分活动 1517659
关于科研通互助平台的介绍 1478271