Des chercheurs dirigés par le professeur Zahng Tao de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences ont synthétisé deux nouveaux cadres organiques covalents bidimensionnels liés au vinylene (v-2D-COF) avec des structures isomères via le benzobisoxazole polycondensation d'aldol médiée, montrant des propriétés photocatalytiques distinctes. L'étude a été publiée dans Journal of the American Chemical Society .

Grâce à leur excellente conjugaison dans le plan et à leur stabilité chimique élevée, les v-2D-COF ont suscité un intérêt croissant et sont ainsi devenus des matériaux semi-conducteurs avancés. Cependant, l'exploration de nouvelles approches de synthèse et l'exploration des propriétés physiques et chimiques des v-2D-COF restent difficiles, en raison des réactions chimiques limitées et des monomères appliqués dans les v-2D-COF.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont proposé une réaction de polycondensation d'aldol médiée par le benzobisoxazole à l'état solide. Sur la base de cette réaction innovante, deux nouveaux v-2D-COF isomères pontés par le benzobisoxazole (v-2D-COF-NO₁ et v-2D-COF-NO₂ ) avec des configurations trans/cis pour les liaisons benzobisoxazole ont été construits.

Les deux v-2D-COF isomères synthétisés ont montré des structures cristallines similaires en termes de formules moléculaires, de cellules unitaires et de tailles de pores. Néanmoins, ils présentent des différences évidentes dans les propriétés optoélectroniques et électrochimiques, telles que les propriétés d'absorption et d'émission de lumière et de transfert de charge, selon les résultats des spectres d'absorption ultraviolet-visible (UV-vis) et de la spectroscopie photoélectronique ultraviolette.

Plus précisément, sous irradiation AM 1.5G (spectre standard d'irradiation solaire) à -0,3 V par rapport à une électrode à hydrogène réversible, le v-2D-COF-NO₁ avec le trans-benzobisoxazole a montré de meilleures performances photoélectrochimiques que le v-2D-COF-NO₂ .

Utilisant Pt comme cocatalyseurs, le v-2D-COF-NO₁ a montré un excellent taux d'évolution de l'hydrogène photocatalytique, deux fois la valeur de v-2D-COF-NO₂ .

Cette étude fournit une nouvelle approche de la polycondensation aldol médiée par le benzobisoxazole pour enrichir la famille des v-2D-COF et met en lumière les propriétés photocatalytiques médiées par l'isomérisation des v-2D-COF. + Explorer plus loin

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