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A Dual-Function Highly Crystalline Covalent Organic Framework for HCl Sensing and Visible-Light Heterogeneous Photocatalysis

光催化 共价键 双重功能 可见光谱 对偶(语法数字) 功能(生物学) 光化学 化学 材料科学 化学工程 有机化学 催化作用 光电子学 计算机科学 艺术 工程类 文学类 计算机图形学(图像) 轮廓 生物 进化生物学
作者
Yogendra Nailwal,A. D. Dinga Wonanke,Matthew A. Addicoat,Santanu Kumar Pal
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:54 (13): 6595-6604 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.1c00574
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) offer great potential for various advanced applications such as photocatalysis, sensing, and so on because of their fully conjugated, porous, and chemically stable unique structural architecture. In this work, we have designed and developed a truxene-based ultrastable COF (Tx-COF-2) by Schiff-base condensation between 1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene (TAPB) and 5,5,10,10,15,15-hexamethyl-10,15-dihydro-5H-diindeno(1,2-a:1′,2′-c)fluorene-2,7,12-tricarbaldehyde (Tx-CHO) for the first time. The resulting COF possesses excellent crystallinity, permanent porosity, and high Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface areas (up to 1137 m2 g–1). The COF was found to be a heterogeneous, recyclable photocatalyst for efficient conversion of arylboronic acids to phenols under visible-light irradiation, an environmentally friendly alternative approach to conventional metal-based photocatalysis. Besides, Tx-COF-2 provides an immediate naked-eye color change (<1 s) and fluorescence "turn-on" phenomena upon exposure to HCl. The response is highly sensitive, with an ultralow detection limit of up to 4.5 nmol L–1.
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