Lokale Elektronendonormängel induzieren eine Dipolpolarisationserhöhung auf kovalenten organischen Rahmenwerken zur Förderung der Photokatalyse

Kovalente organische Rahmenwerke (COFs) haben sich im Bereich der Photokatalyse bemerkenswert entwickelt, dank ihrer Anpassungsfähigkeit und gezielten Funktionalisierung. Der Exzitoneffekt, der aus der Coulomb-Interaktion zwischen Elektronen und Löchern entsteht, kann jedoch nicht ignoriert werden. Die Erforschung neuer Ansätze zur Regulierung der Exzitondissociation auf COFs zur Erleichterung der Photokatalyse ist von Bedeutung. In dieser Arbeit wurden lokalisierte Defekte im Gerüst der COFs durch die Einstufen-Synthesemethode zur Einführung von Monoaldehyd-Elektronendonoren (Pyren, Ferrocene und Triphenylamin) erzeugt. Die Bildung von D–A-Konfigurationsdefekten kann die lokale elektronische Struktur und die Ladungsverteilung von COFs gezielt verändern und eine verbesserte Dipolpolarisation induzieren, wodurch die Exzitondissociation gefördert und die photokatalytische Aktivität gesteigert wird. Unter ihnen wies das mit dem Pyren-Elektronendonor konstruierte defekte COF eine 7,8-fache Erhöhung der photopolymerisationsrate in der wässrigen Phase mit Sauerstoff im Vergleich zum unberührten COF auf, mit einer Umwandlungsrate von 80 % innerhalb von 30 Minuten.