综述：有机聚合物半导体光催化剂：从基础结构设计到可控组装

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Organic Polymer Semiconductor Photocatalysts: From Building Block Design to Controllable Assembly

有机聚合物半导体作为新型光催化材料，其分子结构设计与自组装控制可突破传统无机材料效率瓶颈，但当前仍依赖经验性研究。本文系统梳理分子构建（单体选择、官能团修饰、杂原子掺杂）与可控组装（形貌调控、表面改性、孔道工程）策略，建立结构-性能关联体系，推动光催化材料从经验筛选向理性设计转型。

　　

摘要

有机聚合物半导体作为一种有前景的光催化剂类别正在崛起，因为它们高度可调的分子结构和灵活的形态控制为克服传统无机材料的效率瓶颈提供了独特的优势。然而，有机聚合物催化剂的发展在很大程度上依赖于经验性的、试错的方法。人们对它们的结构-活性关系的理解还不够充分，这严重阻碍了聚合物催化剂的合理设计和性能预测。本综述系统地概述了基于结构驱动的聚合物催化剂设计策略，重点关注两个相互关联的层面：分子构建块设计和可控组装。从分子构建块设计开始，详细分析了包括单体单元选择、官能团修饰和杂原子掺杂在内的策略，以调节材料的内在电子和光物理性质。在组装层面，我们探讨了形态控制、表面修饰和孔工程等策略如何引导聚合物的有控制组装，从而优化最终的半导体结构。通过建立不同尺度下的结构与性质之间的关系，我们旨在建立聚合物催化剂的系统结构-活性关系，最终实现从经验筛选向合理设计的转变。

图形摘要

有机聚合物半导体是高度可调的光催化系统。本综述从两个角度探讨了有机聚合物半导体的结构设计：构建块设计以及对自组装和表面修饰的控制。此外，还讨论了有机聚合物半导体催化剂的未来发展。通过将结构设计与光催化反应相结合，本综述为光催化有机催化剂的合理设计奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。