Le strutture organiche covalenti legate al vinilene isomerico. Credito:NIMTE
I ricercatori guidati dal Prof. Zahng Tao presso il Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) dell'Accademia cinese delle scienze hanno sintetizzato due nuove strutture organiche covalenti bidimensionali legate al vinilene (v-2D-COF) con strutture isomeriche tramite benzobisossazolo -policondensazione aldolica mediata, che mostra spiccate proprietà fotocatalitiche. Lo studio è stato pubblicato su Journal of the American Chemical Society .
Grazie alla loro eccellente coniugazione nel piano e all'elevata stabilità chimica, i v-2D-COF hanno attirato un crescente interesse e sono quindi emersi come materiali semiconduttori avanzati. Tuttavia, l'esplorazione di nuovi approcci di sintesi e l'approfondimento delle proprietà fisiche e chimiche dei v-2D-COF rimangono impegnativi, a causa delle limitate reazioni chimiche e dei monomeri applicati nei v-2D-COF.
Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno proposto una reazione di policondensazione aldolica mediata da benzobisossazolo allo stato solido. Sulla base di questa reazione innovativa, due nuovi v-2D-COF a ponte isomerico con benzobisossazolo (v-2D-COF-NO1 e v-2D-COF-NO2 ) con configurazioni trans/cis per i legami benzobisossazolo sono state costruite.
I due v-2D-COF isomerici sintetizzati hanno mostrato strutture cristalline simili in termini di formule molecolari, celle unitarie e dimensioni dei pori. Tuttavia, mostrano evidenti differenze nelle proprietà optoelettroniche ed elettrochimiche, come l'assorbimento e l'emissione della luce e le proprietà di trasferimento di carica, in base ai risultati degli spettri di assorbimento dell'ultravioletto-visibile (UV-vis) e della spettroscopia di fotoelettroni ultravioletti.
In particolare, sotto l'irradiazione AM 1,5G (spettro standard di irradiazione solare) a -0,3 V rispetto all'elettrodo a idrogeno reversibile, il v-2D-COF-NO1 con trans-benzobisoxazolo ha mostrato prestazioni fotoelettrochimiche migliori rispetto a v-2D-COF-NO2 .
Impiegando Pt come cocatalizzatori, il v-2D-COF-NO1 ha mostrato un eccellente tasso di evoluzione dell'idrogeno fotocatalitico, il doppio del valore di v-2D-COF-NO2 .
Questo studio fornisce un nuovo approccio alla policondensazione aldolica mediata da benzobisossazolo per arricchire la famiglia dei v-2D-COF e fa luce sulle proprietà fotocatalitiche mediate dall'isomerizzazione dei v-2D-COF. + Esplora ulteriormente
