Regulating the exciton binding energy of covalent triazine frameworks for enhancing photocatalysis
作者:Weijie Zhang、Zhaozhang Deng、Jiyong Deng、Chak-Tong Au、Yunfeng Liao、Hai Yang、Qingquan Liu
DOI:10.1039/d2ta06479k
日期:——
development is still in its infancy in covalent triazine frameworks (CTFs). Herein, a series of CTFs were developed to promote exciton dissociation via a built-in dipole control strategy. Thiophene-rich CTFs deliver a reduction of exciton binding energy down to 97.5 meV to enable exciton dissociation. Thus, the facilitated generation and separation of photogenerated charge carriers over CTFs of thiophene-rich
强激子效应是阻碍在聚合物半导体中进行光催化的自由电荷载流子产生的主要限制因素,这通常受到具有固有强库仑相互作用的 Frenkel 激子的抑制,严重限制了有机半导体的光催化活性。最小化 Frenkel 激子的潜在库仑相互作用对于减少能量损失并因此促进电荷载流子的产生是理想的。尽管如此,这一点长期以来一直被忽视,其在共价三嗪框架 (CTF) 中的发展仍处于起步阶段。在此,开发了一系列 CTF 以通过以下方式促进激子解离内置偶极子控制策略。富含噻吩的 CTF 可将激子结合能降低至 97.5 meV,以实现激子解离。因此,在富含噻吩结构的 CTF 上促进光生电荷载流子的产生和分离,使得苯硫酚的 Ugi 反应和官能化具有比苄基类似物 Ph-CTF 更高的产率,其中促进超氧自由基 (O 2 ˙ - ) 和单线态氧( 1 O 2 ) 光生通过分别促进了电子和能量转移过程。这种架构不仅建立了对调节聚合物半