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華東理工&四川大學(xué)Angew:機(jī)械研磨合成法將硫轉(zhuǎn)化為梯形聚合物用于光催化還原CO2
納米技術(shù) 納米 2025-02-11

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開發(fā)能夠?qū)⒘蜣D(zhuǎn)化為共軛多孔富含硫的聚合物是個較大的挑戰(zhàn),直接利用常見的硫原料進(jìn)行合成能夠豐富硫原料的使用,緩解儲硫的環(huán)境問題。

有鑒于此,橡樹嶺實驗室戴勝研究員、華東理工大學(xué)吳新平教授、田程程研究員、四川大學(xué)朱祥研究員報道機(jī)械化學(xué)親核芳基取代反應(yīng)(SNAr)能夠?qū)⒘蜣D(zhuǎn)化為二硫雜蒽(thianthrene)橋連且具有密集的分子D-A結(jié)的多孔梯形聚合物。

本文要點:

(1)

研究結(jié)果表明,在固體球磨反應(yīng)過程中,1,2-二鹵芳烴和硫之間生成彎折二硫雜蒽結(jié)構(gòu)是合成過程的關(guān)鍵。此外,D-A單元組裝形成的多孔結(jié)構(gòu)能夠高效率的進(jìn)行可見光催化還原CO2,H2O,而且無需添加光敏劑、犧牲劑、助催化劑。

CO2光催化還原生成CO的產(chǎn)率達(dá)到306.1 μmol g-1 h-1,CO的選擇性接近100 %,反應(yīng)過程H2O氧化生成O2。實驗和理論計算的結(jié)果表明,優(yōu)異的光生電荷分離性能和優(yōu)異的激子分離導(dǎo)致光催化反應(yīng)生成CO的高效率。

(2)

這種新穎的機(jī)械合成SNAr能夠推動開發(fā)能夠直接應(yīng)用硫的先進(jìn)技術(shù),促進(jìn)合成D-A梯形聚合物在光催化領(lǐng)域的發(fā)展前景。

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參考文獻(xiàn)

Na Yang, Zi-Jian Zhou, Xiang Zhu, Jiwei Wu, Yifan Zhang, Tao Wang, Xin-Ping Wu, Chengcheng Tian, Xia Jiang, Sheng Dai, Sulfur Conversion to Donor-Acceptor Ladder Polymer Networks through Mechanochemical Nucleophilic Aromatic Substitution for Efficient CO2 Photoreduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202419108

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419108


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