Pesquisadores liderados pelo Prof. Zahng Tao no Instituto Ningbo de Tecnologia e Engenharia de Materiais (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências sintetizaram duas novas estruturas orgânicas covalentes bidimensionais ligadas ao vinileno (v-2D-COFs) com estruturas isoméricas via benzobisoxazol policondensação aldólica mediada, mostrando propriedades fotocatalíticas distintas. O estudo foi publicado no Journal of the American Chemical Society .
Graças à sua excelente conjugação no plano e alta estabilidade química, os v-2D-COFs têm atraído cada vez mais interesse e, assim, surgiram como materiais semicondutores avançados. No entanto, explorar novas abordagens de síntese e aprofundar as propriedades físicas e químicas de v-2D-COFs continua sendo um desafio, devido às reações químicas limitadas e monômeros aplicados em v-2D-COFs.

Para resolver esse problema, os pesquisadores propuseram uma reação de policondensação aldólica mediada por benzobisoxazol em estado sólido. Com base nesta reação inovadora, dois novos v-2D-COFs ligados a benzobisoxazol isoméricos (v-2D-COF-NO₁ e v-2D-COF-NO₂ ) com configurações trans/cis para ligações de benzobisoxazol foram construídas.

Os dois v-2D-COFs isoméricos sintetizados mostraram estruturas cristalinas semelhantes em termos de fórmulas moleculares, células unitárias e tamanhos de poros. No entanto, eles apresentam diferenças evidentes nas propriedades optoeletrônicas e eletroquímicas, como absorção e emissão de luz e propriedades de transferência de carga, de acordo com os resultados dos espectros de absorção ultravioleta-visível (UV-vis) e espectroscopia fotoelétron ultravioleta.

Especificamente, sob irradiação AM 1,5G (espectro padrão de irradiação solar) a -0,3 V vs eletrodo de hidrogênio reversível, o v-2D-COF-NO₁ com trans-benzobisoxazol mostrou melhor desempenho fotoeletroquímico do que v-2D-COF-NO₂ .

Empregando Pt como cocatalisador, o v-2D-COF-NO₁ mostrou excelente taxa de evolução de hidrogênio fotocatalítico, duas vezes o valor de v-2D-COF-NO₂ .

Este estudo fornece uma nova abordagem de policondensação aldólica mediada por benzobisoxazol para enriquecer a família de v-2D-COFs e esclarece as propriedades fotocatalíticas mediadas por isomerização de v-2D-COFs. + Explorar mais

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