齐鲁工大研究生在Advanced Functional Materials上发表发表高水平论文

近日，齐鲁工业大学（山东省科学院）化学与制药学部周卫教授团队在有机半导体光催化应用方面取得重要研究进展，该成果以“Carbon Quantum Dots Confined into Covalent Triazine Frameworks for Efficient Overall Photocatalytic H₂O₂ Production”为题在Advanced Functional Materials（IF=19）期刊上在线发表，目前已被热点专题（Hot Topic: Carbon, Graphite, and Graphene）收录。化药学部2021级硕士研究生杨悦为第一作者，化药学部郭莉萍副教授、李贞子教授和周卫教授为本文共同通讯作者，齐鲁工业大学（山东省科学院）为唯一单位。

多孔有机聚合物具有结构组成多样、分子设计目的性强等优点，在光催化领域有良好的应用前景。然而有机半导体固有的高阻抗和低导电性限制了电荷转移效率，从而降低了光催化性能。基于上述问题，本工作将碳量子点(CQDs) 通过化学键合锚定在共价三嗪框架（CTF）孔道内部，CQDs作为良好的电子传输介质，从而提升CTF本体的电导率。结果显示CQDs (0.5 wt %)的加入可以使CTF的电子电导率提高10倍，因此该复合材料呈现高的电荷分离和转移效率。此外，CQDs的嵌入明显地提升亲H⁺能力，从而增加产H₂O₂中的氧还原（ORR）路径的效率；不仅如此，CQDs的存在能够明显地增强材料的氧化能力，从而提升产H₂O₂中的水氧化（WOR）路径的效率。因此在纯水中无任何牺牲剂存在的情况下，0.5% CQD-CTF在可见光照射下，H₂O₂生成速率高达1036μmolg⁻¹h⁻¹，是原始CTF性能的4.6倍。该工作为有机半导体高效生产H₂O₂提供了新思路。本工作受到国家自然科学基金、山东省泰山学者计划、山东省高等学校“青创人才引育计划”等基金的支持。