Topology-induced local electric polarization in 2D thiophene-based covalent organic frameworks for boosting photocatalytic H2 evolution

光催化 离域电子 噻吩 拓扑(电路) 材料科学 密度泛函理论 光化学 化学工程 纳米技术 化学 计算化学 有机化学 工程类 催化作用 数学 组合数学
作者
Junxian Bai,Rongchen Shen,Guijie Liang,Chaochao Qin,Difa Xu,Haobin Hu,Xin Li
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:59: 225-236 被引量:10
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64627-3
摘要

2D Substoichiometric covalent organic frameworks (2D-SSCOFs) are a new kind of porous organic polymers with accurate modifiability, good stability and abundant porosity. However, the strong exciton effects and slow charge transfer in 2D-SSCOFs can severely linker hinder the efficiency of photocatalytic energy conversion. Herein, we report a brand new thiophene-based 2D-SSCOF (PTT-COF) constructed by the Schiff base reaction using thiophene-enriched tri-topic linker and tetra-topic pyrene as structural unit precursors. Interestingly, PTT-COF exhibits a novel topology, high crystallinity, abundant delocalization electrons and weak excitonic effects. Inspired by the unique structural characteristics and photoelectrical performance, PTT-COF is utilized for photocatalytic hydrogen evolution. Experimental and theoretical studies have confirmed that introducing thiophene effectively modulates the topology of the COF, inducing local charge delocalization and redistribution, thus suppressing the excitonic effect and enhancing the photocatalytic performance. In addition, the periodic, uncondensed functional groups allow PTT-COF to be accurately modified by ferrocene carboxaldehyde as organic hole transporting ligands, leading to a further 40% enhancement in hydrogen evolution rate up to 79.610 mmol g–1 h–1. These findings in this work not only offer a brand new 2D-SSCOF with novel topology, but also provide new opportunities and directions for the ration design of 2D-SSCOF for emerging functional applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
天天快乐应助长愉采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
兽医12138完成签到 ,获得积分10
1秒前
ding应助wy采纳,获得10
2秒前
聪明的破茧完成签到,获得积分10
2秒前
烟花应助zhen9203采纳,获得10
2秒前
甜菜完成签到,获得积分10
3秒前
从容的玉米完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
Biohacking完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
勤奋的毛豆完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
孙琳发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
果实发布了新的文献求助10
9秒前
勤奋的安梦完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
打打应助ZZzz采纳,获得10
9秒前
小树叶完成签到,获得积分10
10秒前
秀丽的依云完成签到 ,获得积分10
10秒前
Aru发布了新的文献求助10
10秒前
小金今天自律了吗完成签到,获得积分10
11秒前
慕青应助Ridley采纳,获得10
11秒前
禾苗完成签到,获得积分10
12秒前
果酱君完成签到,获得积分10
12秒前
和谐成协完成签到,获得积分10
13秒前
lllll发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
调皮初蝶完成签到,获得积分10
14秒前
punkhippie完成签到,获得积分20
15秒前
15987完成签到,获得积分10
15秒前
大成完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
不会打架的熊完成签到,获得积分10
17秒前
章鱼哥完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3960377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3506460
关于积分的说明 11130713
捐赠科研通 3238673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789847
邀请新用户注册赠送积分活动 871964
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803099