近日，化學(xué)化工學(xué)院張傳磊課題組在國(guó)際權(quán)威期刊《Small》（中科院SCI一區(qū)TOP期刊，影響因子13）上發(fā)表題為“Enhancing Photocatalytic CO₂RR by Modulating the Active Sites of COF-based Catalysts”的研究性論文。該論文第一作者為我?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)2022級(jí)碩士生原曉敏，指導(dǎo)教師張傳磊為唯一通訊作者，安慶師范大學(xué)為唯一通訊單位。

該研究通過(guò)在功能化共價(jià)有機(jī)框架的一維通道中精確構(gòu)筑前、后過(guò)渡金屬（Ti⁴⁺, Nⁱ²⁺），實(shí)現(xiàn)光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化的差異化調(diào)控。相比于前過(guò)渡金屬催化劑Ti-TAPT-Tp，后過(guò)渡金屬催化劑Ni-TAPT-Tp展示出6182.5 μmol g^?1 h^?1的CO₂到CO轉(zhuǎn)化效率（前者為1615.4 μmol g^?1 h^?1），選擇性達(dá)99.1%。同步輻射等先進(jìn)測(cè)試手段表明顯著的催化差異源于催化中心不同的配位構(gòu)型，采取dsp²雜化的Ni²⁺為四配位的平面構(gòu)型，而采取sp³d²雜化的Ti⁴⁺則六配位的八面體構(gòu)型。平面構(gòu)型增強(qiáng)了共價(jià)有機(jī)框架整體的共軛性，促進(jìn)了光生載流子的傳輸。此外，詳細(xì)的理論計(jì)算也證實(shí)了兩種催化劑在CO₂還原過(guò)程中各中間體吉布斯自由能的巨大差異。該研究為催化中心金屬離子的本征結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的探究提供了參考。

該課題得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（22101006）和校“天柱學(xué)者”人才計(jì)劃的資助與支持。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202411316（撰稿：江鵬 供圖：張傳磊 審核：鮑青燕）