IF=29！苏州大学Yang, Liujun，最新Advanced Materials
论论资讯 ｜ 2023-10-23 ｜
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Structural Regulation of Photocatalyst to Optimize Hydroxyl Radical Production Pathways for Highly Efficient Photocatalytic Oxidation
Yang Liujun; Chen Zhengxi; Cao Qiang; Liao Huarong; Gao Jin; Zhang Long; Wei Wanyu; Li Hua; Lu Jianmei
Published：2023-10-22
DOI：10.1002/adma.202306758
研究背景
随着人口的增长和工业化的发展，水污染问题越来越严重。其中，苯酚的存在对水环境的污染尤为严重。目前，光催化降解苯酚是一种有效的处理方式。但是，如何高效地生成催化活性物质（•OH）以促进苯酚的降解仍然是一个重要的科学难题。
研究内容
为了解决这个问题，研究者提出了一种新的方法，即通过在二维共价有机框架（2D-COFs）中单原子容纳来设计光催化剂。选择含有丰富N和O螯合位点的亚胺键连接的COFs为基础，为金属原子提供了一个坚实的基础。这些分散的金属原子具有快速积累和传输光生电子的能力，而2D-COFs中的周期性π-共轭结构则建立了一个有效的平台。此外，COFs中亚胺键的路易斯酸性质可以增强对具有路易斯碱性质的气体（如O2和N2）的吸附能力。研究者基于这个理念设计了Pd2+ @Tp-TAPT，它展现出高效的氧气吸附和O2 →•O2- →H2O2 →•OH反应途径的高选择性，从而在10分钟内通过光催化完全降解了难降解的苯酚。
研究意义
这项研究通过先进材料设计概念实现了选择性催化活性物质的生成，为未来实现精确材料催化提供了重要的参考。这种方法为水污染治理提供了新思路，并有望在环境保护领域发挥重要作用。
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