Chem. Soc. Rev.综述:共价有机骨架光催化剂:结构与应用

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由于不断增长的能源需求和环境污染,迫切需要找到一种清洁和可再生的能源。近年来,将太阳能用于各种燃料生产(如制氢和碳氢化合物生产)或环境污染物降解的光催化作用显示出了巨大的潜力。在各种光催化剂中,共价有机骨架(COFs)具有出色的结构规则性,坚固的骨架,固有的孔隙率和良好的活性,因此具有广泛的应用前景。已经进行了大量研究关于COFs和基于COF的光催化性能。


有鉴于此,湖南大学曾光明教授,许飘助理教授,伦敦大学学院唐军旺教授全面总结了COFs光催化剂的最新进展。


本文要点


要点1. 作者首先总结COF构件的不同连接,包括含硼连接,含氮连接和结合亚胺键和硼酸酯键的双级连接。

要点2. 作者总结了具有不同形态的COF的性能,包括零维(0D)结构,一维(1D)结构,二维(2D)结构和三维(3D)结构。然后提出了与COF材料增强光催化性能有关的策略。

要点3. 作者总结了COFs光催化剂在太阳能驱动下的应用,包括水分解,CO2转化以及废水中污染物的光催化降解。

要点4. 尽管已经取得了一些有趣的进展和成就,但是对COF和基于COF的光催化剂的研究仍处于起步阶段,有待进一步发展。作者最后指出该领域的面临的挑战和机遇包括:(1COFs的结构,形态和性质最有可能随着不同的合成方法和反应条件而改变,从而导致COFs的光催化性能不同;(2)需要高效稳定的新型COF;(3)基于COF的光催化体系的基本机理仍不清楚;(4)应加强基于COF的光催化剂进行析氧反应和CO2光还原的研究。


Han Wang, et al, Covalent organic framework photocatalysts: structures and applications, Chem. Soc. Rev., 2020
DOI10.1039/D0CS00278J
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/d0cs00278j#!divAbstract


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