7分钟降解99%！北大童美萍教授，光催化水净化最新Nat. Commun.！

催化开天地 · 公众号 · · 2024-08-29 08:30

正文

【做计算找华算】 理论计算助攻顶刊，50000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！

经费预存选华算，高至16%预存增值！

研究概述

共价有机骨架（COFs）在太阳光照射下能够产生活性氧（ ROS ），具有可预先设计的结构和独特的构型，在水净化方面展现出巨大的潜力。

然而，COFs的电荷分离缓慢、氧活化效率低、结构稳定性差等问题限制了其在水净化方面的实际应用。

基于此，2024年8月27日， 北京大学童美萍教授团队 在国际顶级期刊 Nature Communications 发表题为《Rigid covalent organic frameworks with thiazole linkage to boost oxygen activation for photocatalytic water purification》的研究论文。

在此，作者通过简单的一锅法合成策略，将可逆的亚胺键直接转化为刚性噻唑键可以调节框架的π共轭和局域电荷极化，从而促进COFs上的激子解离。

刚性连接还可以提高框架的刚性和连续使用过程中COFs的稳定性。

更重要的是，具有最佳C 2 p 状态（ COF-S ）的COFs中的噻唑键有效地增加了邻近苯单元的活性，直接调节了O ₂ -吸附能垒并提高ROS产生效率，从而实现了对七种有毒新兴污染物的出色光催化降解效率（例如，仅在7分钟内降解约99%的5mg L ^-1 扑热息痛），以及有效的细菌/藻类灭活性能。

此外，COF-S可在连续流反应器和放大反应器中固定，在自然光照射下高效去除污染物，具有实际应用的可行性。

图文解读