Las estructuras orgánicas covalentes enlazadas con vinileno isoméricas. Crédito:NIMTE
Investigadores dirigidos por el Prof. Zahng Tao en el Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China han sintetizado dos nuevos marcos orgánicos covalentes bidimensionales enlazados con vinileno (v-2D-COF) con estructuras isoméricas a través de benzobisoxazol. -policondensación aldólica mediada, que muestra distintas propiedades fotocatalíticas. El estudio fue publicado en Journal of the American Chemical Society .
Gracias a su excelente conjugación en el plano y alta estabilidad química, los v-2D-COF han atraído un interés creciente y, por lo tanto, se han convertido en materiales semiconductores avanzados. Sin embargo, explorar nuevos enfoques de síntesis y profundizar en las propiedades físicas y químicas de los v-2D-COF sigue siendo un desafío, debido a las limitadas reacciones químicas y los monómeros aplicados en los v-2D-COF.
Para abordar este problema, los investigadores propusieron una reacción de policondensación aldólica mediada por benzobisoxazol en estado sólido. Sobre la base de esta reacción innovadora, dos novedosos v-2D-COF isoméricos con puente de benzobisoxazol (v-2D-COF-NO1 y v-2D-COF-NO2 ) con configuraciones trans/cis para enlaces de benzobisoxazol.
Los dos v-2D-COF isoméricos sintetizados mostraron estructuras cristalinas similares en términos de fórmulas moleculares, celdas unitarias y tamaños de poro. Sin embargo, presentan diferencias evidentes en las propiedades optoelectrónicas y electroquímicas, como la absorción y emisión de luz y las propiedades de transferencia de carga, según los resultados de los espectros de absorción ultravioleta-visible (UV-vis) y la espectroscopia de fotoelectrones ultravioleta.
Específicamente, bajo irradiación AM 1.5G (espectro estándar de irradiación solar) a -0.3 V frente a electrodo de hidrógeno reversible, el v-2D-COF-NO1 con trans-benzobisoxazol mostró un mejor rendimiento fotoelectroquímico que v-2D-COF-NO2 .
Empleando Pt como cocatalizadores, el v-2D-COF-NO1 mostró una excelente tasa de evolución de hidrógeno fotocatalítico, dos veces el valor de v-2D-COF-NO2 .
Este estudio proporciona un enfoque novedoso de policondensación aldólica mediada por benzobisoxazol para enriquecer la familia de v-2D-COF y arroja luz sobre las propiedades fotocatalíticas mediadas por isomerización de v-2D-COF. Un nuevo estudio arroja luz sobre el diseño de catalizadores heterogéneos para la fotorreducción selectiva de dióxido de carbono
