近年來，具有光子/電子產(chǎn)生、分離和傳輸特性的有機光電材料引起了人們的廣泛關(guān)注。對于發(fā)光化合物如有機發(fā)色團，高的熒光量子產(chǎn)率是一大優(yōu)異特性，通常通過促進輻射躍遷和抑制非輻射躍遷來實現(xiàn)。與此相反，輻射躍遷意味著光生載流子容易復合，這對于光催化反應(yīng)（如水裂解、CO2還原和H2O2生成等）是十分不利的。因此，受光生載流子分離和復合這兩個相互排斥的物理化學過程的限制，在同一體系中同時實現(xiàn)光致發(fā)光和光催化是極具挑戰(zhàn)性的難題。
近日，西北工業(yè)大學田威教授團隊受脊椎動物中神經(jīng)纖維軸突周期性分離髓鞘產(chǎn)生的阻斷促進信號傳遞現(xiàn)象的啟發(fā)，提出了一種由芳烴-全氟芳烴（A–P）相互作用誘導的仿生隔離-傳導策略，實現(xiàn)了在同一超分子共組裝體中光致發(fā)光和光催化析氫性能的同步增強。 在此基礎(chǔ)上，作者進一步對組裝體系中光致發(fā)光和光催化析氫效果和機理進行了研究。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)供受體導致的熒光紅移和淬滅不同的是，該體系可實現(xiàn)固態(tài)下增強的單分子發(fā)光；同時，光催化析氫性能提升至兩個單組分組裝體的15.2倍和54.4倍。其原因是八氟萘作為嵌入在芳香分子陣列中的隔離子阻斷了單線態(tài)-三線態(tài)躍遷路徑，同時由A–P作用引起的分子間偶極促進了光生載流子的傳導。 最后，作者將這種雙功能共組裝體材料用于構(gòu)建含氟污水處理系統(tǒng)。結(jié)果表明，可實現(xiàn)全氟辛酸的實時熒光檢測（檢測限低至65 nM）和有效去除（殘余量小于49 ng L?1）；同時純化的污水進而用于光催化析氫，在全光譜照射下的產(chǎn)氫速率可達1.06 mmol m?2 h?1。 論文信息 Precise Supramolecular Nanoarchitectonics for Simultaneous Enhanced Photoluminescence and Photocatalysis in a Co-Assembly by a Biomimetic Isolation-Conduction Strategy Dr. Zhao Gao, Jianxiang Sun, Lulu Shi, Wei Yuan, Prof. Hongxia Yan, Prof. Wei Tian 文章的第一作者是西工大高昭副教授和碩士生孫健翔。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202423174
