D-A型共价有机框架纳米棒用于可见光催化苄胺偶联反应

摘要

共价有机框架（COFs）是一种新型的共价连接晶体材料,具有结构可预测性和永久孔隙度,被广泛应用于异相催化.本文以光活性芘基团的有机单体（TFPPy）和含苯并噻二唑（BTz）的有机单体作为构筑单元,通过溶剂热法合成了一种Donor-acceptor（D-A）型TFPPy-BTz-COF纳米棒光催化剂.利用扫描电子显微镜（SEM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射仪（XRD）、紫外-可见漫反射光谱仪（UV-Vis DRS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和氮气吸附-脱附实验等手段表征了TFPPy-BTz-COF的形貌、结构和组成.得益于D-A型TFPPyBTz-COF纳米棒优异的光生电子分离性能,在室温、氧气氛围及可见光照射条件下,TFPPy-BTz-COF纳米棒可将各种苄胺高效、高选择性催化氧化成相应的偶联产物.结合电子顺磁共振波谱（EPR）和活性物种捕获实验,发现单线态氧（¹O₂）和超氧自由基(O₂^·-)是关键活性氧物种,并提出了TFPPy-BTz-COF可见光催化氧化苄胺偶联反应的催化机理.

关键词

D-A共价有机框架 / 可见光催化 / 纳米棒 / 苄胺偶联