ドナー–アクセプター共有有機フレームワークにおけるイミン結合の極性を調整して光触媒H₂生成を向上させる

要旨 イミン結合した共有有機フレームワーク（COFs）の開発は、イミン結合の性質、特にその方向性および可能なプロトン化がイミンCOFsの化学的および物理的特性に及ぼす影響への注目を引いています。しかし、イミン結合（C═N）の極性がCOFsの光触媒性能に与える影響はまだ記述されていません。本研究では、C═N結合の方向性を変え、ドナー–アクセプター（D–A）強度を調整することにより、異なる極性を持つ一連のイミンCOFsを合成しました。あるCOFの極性が低いC═N結合は、励起子結合エネルギー（E b）の減少とともにより早い電荷分離を示します。対照的に、より極性の高いC═N結合を持つイミンCOFは、より効率的な電荷移動に寄与する強い内部電場を示します。結合エネルギーと電荷移動の間のトレードオフを考慮すると、C═Nの極性が光触媒性能に及ぼす影響に対して、適度に極性があるC═N結合を持つイミンCOFは最高の水素生成性能14.0 mmol h −1 g −1 を示します。本研究は、イミンCOFsの特性を設計および調整する際にC═Nの極性を考慮する必要があることを示す証拠を提供します。