卟啉COFs配体在气体储存|催化|半导体与光电材料中的应用

卟啉 COFs 在气体储存、催化、半导体与光电材料以及储能方面的应用已被深入研究并相继开发。

▲气体储存

通过酞菁与BBPP单元聚合，合成了一种 CoPc-PorDBA COF 化合物( 图 1) ，其在 77K和 1bar 的条件下对氢气的容量达到 0.8( wt) %，说明掺杂了Li的二维卟啉COFs有可能对氢气具有较高的储存容量。

▲催化

卟啉 COFs 可作为催化剂被用于化学催化、电催化以及光催化， 通过 PSM 方法在卟啉 COF 的孔道内

壁上修饰了一种具有催化活性的吡咯烷单元，所得的 COF 对一类不对称的 Michael 加成反应具有良好的催化活性及立体选择性，通过在卟啉环中心络合金属离子，卟啉 COFs还可被用作电催化剂。

除了化学催化与电催化，一些卟啉COFs也展现出光催化活性。例如CuP-SQ COF由于具有非常宽的光吸收范围( 300 ～ 800 nm) ，因此对于光激发分子态的氧生成单线态氧这一反应具有优异的催化性能。

▲半导体与光电材料

卟啉 COFs 由于具有层状的π － π堆积结构，其在很大程度上促进了层与层之间的载流子传导，因此一些卟啉 COFs 具有半导体性质。通过闪光光解-时间分辨微波传导技术( FP-TＲMC) 可以测得卟啉 COFs 内部的载流子迁移率。

通过改变卟啉环中心络合的金属离子的种类，得到了一系列具有电子传导、双激子传导以及空穴传导性能的 COFs( MPor-COF) 。

▲储能

由于卟啉 COFs 具有规整的孔道结构与定向排列的结构单元，将各种具有氧化还原性质的功能分子引入 COFs 骨架结构或孔道中，得到的卟啉 COFs 或卟啉 COFs 复合材料可被用于能量存储。

以 Por-COF 为载体，在155℃下将单质硫均匀负载在其孔道内，进而用于Li-S电池研究，结果表明，所得的复合材料具有较高的载硫量( 55( wt) % );所构建的Li-S电池具有较为稳定的循环性能

 

此文来自“西安齐岳生物”

作者：axc

禁止转载