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L'ingénierie moléculaire des cadres organiques covalents (COFs) offre une approche alternative à l'oxydation conventionnelle de l'anthraquinone via la production de H2O2 induite par la lumière à partir de la réduction de O2. Malgré leur potentiel, les photocatalyseurs rapportés souffrent d'une mobilité des protons limitée, d'une faible sélectivité et d'une séparation et d'une utilisation des charges insuffisantes. Ici, nous rapportons un photocatalyseur D-A-COF décoré d'un radical nitroxyle (TEMPO) via une stratégie en un seul pot. Sous irradiation de lumière visible, le TAPP-TPDA-TEMPO-COF (TT-T-COF) cristallin présente un rendement photocatalytique remarquable de 10066 μmol g-1 h-1 dans un système biphasé eau-alcool benzylique (10 % BA) via un chemin direct à deux électrons (2e-). L'étude mécanique par calculs DFT et les spectres DRIFT in situ suggèrent une adsorption de type Yeager de l'intermédiaire *O2⋅- sur le site radical nitroxyle (N-O⋅). La performance photocatalytique efficace et la stabilité du TT-T-COF sont attribuées à l'implication du radical nitroxyle, qui améliore l'adsorption sélective de O2, établit une distribution distincte de la densité électronique et facilite la séparation des charges photogénérées par rapport aux homologues TT-HT-COF et TT-COF. Cette étude révèle une nouvelle perspective pour la construction de COFs basés sur des radicaux, médiés par redox, sans métaux, pour la conversion énergétique durable, le stockage et des applications biomédicales.
Chen et al. (jeu,) ont étudié cette question.