Efficient Photosynthesis of Hydrogen Peroxide by Cyano‐Containing Covalent Organic Frameworks from Water, Air and Sunlight

表面改性 光化学 共价有机骨架 人工光合作用 化学 电子受体 电子转移 接受者 量子产额 化学工程 过氧化氢 试剂 共价键 电子供体 光催化 催化作用 有机化学 物理化学 荧光 物理 量子力学 工程类 凝聚态物理
作者
Yanghui Hou,Peng Zhou,Fuyang Liu,Yanyu Lü,Hao Tan,Zhengmao Li,Meiping Tong,Jinren Ni
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (6) 被引量:102
标识
DOI:10.1002/anie.202318562
摘要

Abstract The insufficient exciton ( e − ‐ h + pair) separation/transfer and sluggish two‐electron water oxidation are two main factors limiting the H 2 O 2 photosynthetic efficiency of covalent organic frameworks (COFs) photocatalysts. Herein, we present an alternative strategy to simultaneously facilitate exciton separation/transfer and reduce the energy barrier of two‐electron water oxidation in COFs via a dicyano functionalization. The in situ characterization and theoretical calculations reveal that the dicyano functionalization improves the amount of charge transfer channels between donor and acceptor units from two in COF‐0CN without cyano functionalization to three in COF‐1CN with mono‐cyano functionalization and four in COF‐2CN with dicyano functionalization, leading to the highest separation/transfer efficiency in COF‐2CN. More importantly, the dicyano group activates the neighbouring C atom to produce the key *OH intermediate for effectively reducing the energy barrier of rate‐determining two‐electron water oxidation in H 2 O 2 photosynthesis. The simultaneously enhanced exciton separation/transfer and two‐electron water oxidation in COF‐2CN result in high H 2 O 2 yield (1601 μmol g −1 h −1 ) from water and oxygen without using sacrificial reagent under visible‐light irradiation. COF‐2CN can effectively yield H 2 O 2 in water with wide pH range, in different real water samples, in scaled‐up reactor under natural sunlight irradiation, and in continuous‐flow reactor for consecutively producing H 2 O 2 solution for water decontamination.
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
nini发布了新的文献求助10
刚刚
憨憨完成签到 ,获得积分10
刚刚
寒冷的剑愁完成签到,获得积分20
1秒前
marc107完成签到,获得积分10
2秒前
suan完成签到,获得积分10
6秒前
小雨完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
小康发布了新的文献求助10
10秒前
苏丽妃完成签到 ,获得积分10
11秒前
roclie完成签到,获得积分10
13秒前
Annabelle完成签到,获得积分10
13秒前
酷波er应助tianqing采纳,获得10
14秒前
紫色的云完成签到,获得积分10
14秒前
一朵小鲜花儿完成签到,获得积分10
14秒前
无极微光应助答题不卡采纳,获得20
15秒前
科研通AI6应助zhuangbaobao采纳,获得10
15秒前
852应助X10230采纳,获得10
15秒前
田様应助X10230采纳,获得10
15秒前
慕青应助monster采纳,获得100
15秒前
孤独的问凝完成签到,获得积分10
15秒前
小寒发布了新的文献求助10
15秒前
成就的迎夏完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
坚强的妖妖完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
田様应助王圈采纳,获得10
18秒前
科研狗完成签到,获得积分10
18秒前
G666发布了新的文献求助10
21秒前
zhong发布了新的文献求助10
22秒前
汉堡包应助chens627采纳,获得10
22秒前
鳗鱼丹南发布了新的文献求助10
23秒前
bkagyin应助chenfeng2163采纳,获得10
24秒前
24秒前
我满慢慢完成签到,获得积分10
25秒前
cc完成签到,获得积分10
25秒前
阳光冰颜完成签到,获得积分10
26秒前
伍寒烟完成签到,获得积分10
26秒前
杨杨得亿完成签到,获得积分10
27秒前
DKX发布了新的文献求助10
28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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539445
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4626139
关于积分的说明 14598149
捐赠科研通 4567059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503755
邀请新用户注册赠送积分活动 1481606
关于科研通互助平台的介绍 1453214