納米結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)構(gòu)建是提高多相催化材料效率的關(guān)鍵。然而,對于無金屬、有機(jī)共軛聚合物基光催化劑,其大多具有無定形特性或特定的合成路線,其納米結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)合成仍然具有很大的挑戰(zhàn)性。
有鑒于此,受精細(xì)餅干烘焙技術(shù)的啟發(fā),德國馬克斯·普朗克聚合物研究所Kai A. I. Zhang報(bào)道了通過尺寸可控的受限聚合策略合成了一種共價(jià)三嗪骨架(CTF)納米顆粒。要點(diǎn)1. 噻吩衍生的二腈單體可以使用乳液法封裝在臨時(shí)形成的二氧化硅外殼內(nèi)。通過原位三氟甲磺酸(TfOH)催化聚合,然后去除硅殼,可以得到均勻的CTF納米顆粒。乳化參數(shù)的變化導(dǎo)致特征尺寸在80至550 nm之間。
要點(diǎn)2. 與不規(guī)則的塊體材料相比,均勻的CTF納米粒子在光催化合成二苯并呋喃方面具有明顯的增強(qiáng)活性。除了控制CTF的形貌外,還可以通過將吸電子的苯并噻二唑單元共聚到CTF主鏈上來進(jìn)一步優(yōu)化CTF光催化劑的電學(xué)和光學(xué)性能,從而促進(jìn)光生電荷的分離。光催化合成二氫苯并呋喃的動力學(xué)研究表明,納米尺度和共聚反應(yīng)都對光催化活性有顯著影響,光催化效率是塊體CTF的18倍。要點(diǎn)3. 多相光催化劑具有完全可回收性,同時(shí)通過對α-氯苯乙酮的脫鹵反應(yīng)、4-聯(lián)苯硼酸的羥基化反應(yīng)以及苯二胺生成苯并咪唑的反應(yīng),研究人員進(jìn)一步考察了CTF納米粒子的通用性。Wei Huang, et al, Covalent triazine framework nanoparticles via size-controllable confinement synthesis for enhanced visible light photoredox catalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2020DOI:10.1002/anie.202007358https://doi.org/10.1002/anie.202007358