由电子和空穴之间的库仑相互作用引起的激子效应对光催化起着微妙而重要的作用,但长期以来一直被忽视。在此,
卟啉共价有机骨架(COF,特别是 DhaTph-M),在
卟啉中心不存在或存在不同
金属的情况下,已被证明是调节激子效应的理想模型。值得注意的是,在 COF 中加入 Zn2+ 促进了单线态激子向三线态激子的转化,而 Ni2+ 的引入促进了激子在光激发下分解为热载流子。因此,DhaTph-Zn 和 DhaTph-Ni 的判别激子行为能够在可见光照射下分别将 O2 活化为 1O2 和 O2•-,从而导致光催化
萜品烯氧化的活性和选择性明显不同。受益于这些结果,DhaTph-Ni 在 O2•-参与的
硼酸羟基化中表现出优异的光催化活性,而 DhaTph-Zn 在 1O2 介导的有机
硫化物选择性氧化中具有优异的性能。这项工作提供了对分子氧活化的深入见解,并为基于 COF 的激子效应调节开辟了途径。