聚合氮化碳材料已用于从光催化到光电子学的众多光能转换应用中。对于新的应用和建模,我们首先通过 X 射线粉末衍射和透射电子显微镜精炼了聚庚嗪
酰亚胺钾 (K-PHI)(光催化领域的基准氮化碳材料)的晶体结构。利用 K-PHI 的晶体结构,进行周期性 DFT 计算,以计算态密度 (
DOS) 并定位带内态 (IBS)。研究发现 IBS 负责增强近红外区域的 K-PHI 吸收,充当电子陷阱,并可用于能量转移反应。一旦被可见光激发,氮化碳除了直接复合之外,还可以发生单线态-三线态系间窜越。我们利用以 K-PHI 为中心的三重激发态来触发一系列能量转移反应,进而敏化单线态氧 ( 1 O 2 ) 作为起点,合成多达 25 种不同的富氮杂环。