通过调节区域异构苯并三唑共价有机框架中的电子态，增强光催化产氢性能

《ChemSusChem》：Tailoring Electronic State in Regioisomeric Benzotriazole Covalent Organic Frameworks for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Generation

本研究成功合成两种取代位置不同的COFs（ETTA-N1MBTz和ETTA-N2MBTz），通过希夫碱缩聚法制备。N-2甲基取代的COFs在可见光下产氢效率高达17,900 μmol/g·h，是同系物N-1取代的13倍，揭示了取代基位置对光生电荷传输和电子态调控的关键作用，为高效太阳能转化材料设计提供新策略。

　　

摘要

光催化氢气生成是一种有前景的绿色技术，用于将太阳能转化为化学能。近年来，共价有机框架（COFs）由于其结构和功能的可定制性以及高度有序性，已成为各种光催化剂中最具竞争力的平台。然而，光诱导载流子的低效利用严重阻碍了COFs催化效率的提高。在这项工作中，通过Schiff碱聚缩合法制备了两种区域异构的亚胺连接COFs：ETTA-N1MBTz COF和ETTA-N2MBTz COF，这两种COFs含有不同甲基位置的N-甲基苯并三唑基团。通过N-甲基位置异构化策略，可以轻松调控这两种COFs的光电性质、电子态和激子结合能。重要的是，在可见光照射下，N-2-甲基取代的ETTA-N2MBTz COF表现出优异的光催化效率，其氢气生成速率高达17,900 μmol g?1 h?1，远高于其异构体ETTA-N1MBTz COF（1360 μmol g?1 h?1）。这一发现为调控COFs中的电子态和电荷转移动力学、从而实现高效的太阳能转化和储存提供了有效方法。

图形摘要

首次成功制备了两种基于苯并三唑的区域异构共价有机框架（COFs）。在相同条件下，N-2-甲基取代的COF表现出优异的光催化效率，其氢气生成速率高达17,900 μmol g?1 h?1，远高于其异构体（1360 μmol g?1 h?1）。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。