近日，中南大学化学化工学院喻桂朋教授团队在国际知名期刊Small (DOI: 10.1002/smll.202405550)发表题目为“Regulating Conformational Locking in Covalent Organic Framework for Selective and Recyclable Photocatalytic Transformation”的研究论文。中南大学化学化工学院为第一完成单位，喻桂朋教授为通讯作者，博士生谢秋剑为第一作者。

前沿科技成果

（来源：Small）

聚合物体系中的非共价相互作用，可通过调节分子内和分子间相互作用来控制聚合物链的构象，而受限构象能有效改善聚合物的理化性能。二维共价有机框架材料（2D COF）的结构和性能主要受其动态共价键和非共价作用力的协同作用影响。2D COF的层间π-π作用强度可影响材料的物理、化学稳定性及催化性能。然而，2D COF的层内分子间非共价作用调控及其影响理化性能的机制依旧难以明确。因此，作者提出在2D COF中引入层内非共价相互作用力，着重研究“受限构象”与催化性能的关键性联系。

在该研究中，作者提出了“构象锁”（CL）策略，通过调节腙键桥联型COF的层内F-H非共价相互作用力强度，实现高效调控材料的光催化性能与稳定性。相比无氟的4H-COF，具有F-H非共价相互作用的2F-COF和4F-COF材料均表现出受限的构象变化。该“构象锁”效应极大地增强了材料的系间窜跃（ISC）过程，并有效提高了基态氧分子转化为单线态氧的选择性。具有最强的“构象锁”效应的4F-COF材料，兼具最高选择性的单线态氧活化性能和最佳的光催化性能，同时也表现出最佳的物理化学稳定性。F-H非共价相互作用在设计高效且稳定的光催化剂中起到了关键作用，为合理开发具有特定功能的高性能COF材料提供了新的方向和启发。

该项工作获得了国家自然科学基金项目(No.52173212、52103275)、湖南省杰出青年自然科学基金项目(No.2022JJ10080)、长沙市重点科技攻关项目（KH2301015）和开放共享的资助中南大学大型仪器设备基金（CSUZC202115）等基金和项目的支持。

论文信息

Regulating Conformational Locking in Covalent Organic Framework for Selective and Recyclable Photocatalytic Transformation

Qiujian Xie, Anqi Chen, Zhu Gao, Shuai Gu, Baosheng Wei, Rongran Liang, Fupeng Zhang, Yanli Zhao, Juntao Tang, Chunyue Pan, Guipeng Yu

Small 2024

声明：本文仅用于学术文章转载分享，不做盈利使用，如有侵权，请及时联系小编删除。