有机化学 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (10): 4077-4086.DOI: 10.6023/cjoc202603040 上一篇 下一篇
研究论文
杜俊平*(
), 井森彪, 张鲜放, 韩莉锋, 张捷, 王诗文, 陈俊利, 绪连彩*(
)
收稿日期:2026-03-30
修回日期:2026-05-18
发布日期:2026-07-06
基金资助:
Junping Du*(
), Senbiao Jing, Xianfang Zhang, Lifeng Han, Jie Zhang, Shiwen Wang, Junli Chen, Liancai Xu*(
)
Received:2026-03-30
Revised:2026-05-18
Published:2026-07-06
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光催化水分解制氢是实现太阳能高效转化利用、缓解目前环境与能源危机的理想途径之一. 新型、高性能且具备应用潜力的光催化剂, 是推动该技术走向实用化的关键. 分别以2,7-二溴-9-芴酮及其9-位被单原子硫取代的结构类似物3,7-二溴-5,5-二氧-二苯并噻吩作为共聚双官能团单体, 运用Sonogashira-Hagihara偶联反应, 制备得到两种三(4-乙炔基苯基)胺(TEA)类共轭多孔聚合物TEA-FON和TEA-DTS. 研究结果表明, 两种聚合物均表现出优异的溶剂稳定性、化学稳定性和热稳定性, 同时具备较高的比表面积; 无助催化剂存在下, 均展现出良好的光催化水分解制氢活性. 相同反应及测试条件下, TEA-FON的光催化析氢效率是TEA-DTS的1.5倍. 深入研究证实, 析氢效率差异源于共聚单体的单原子取代效应, 该取代效应有效调控了聚合物的光吸收性能、光生载流子分离能力及电荷迁移速率. 该研究证实通过共聚单体单原子取代效应能够实现TEA类共轭多孔聚合物的高效调控.
杜俊平, 井森彪, 张鲜放, 韩莉锋, 张捷, 王诗文, 陈俊利, 绪连彩. 单原子取代调控三(4-乙炔基苯基)胺类共轭多孔聚合物的光催化水分解析氢性能[J]. 有机化学, 2026, 46(10): 4077-4086.
Junping Du, Senbiao Jing, Xianfang Zhang, Lifeng Han, Jie Zhang, Shiwen Wang, Junli Chen, Liancai Xu. Efficient Modulation of Photocatalytic Water Splitting Hydrogen Evolution Performance for Tris(4-ethynylphenyl)amine-Based Conjugated Porous Polymers via Single-Atom Substitution[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2026, 46(10): 4077-4086.
| Polymer | Color | Yield/% | T5a/℃ | Elemental analysis (theoretical/experimental) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | H | N | ||||||
| TEA-FON | Red powder | 91 | 363 | 89.89/82.47 | 3.63/4.88 | 2.83/2.22 | ||
| TEA-DTS | Yellow powder | 82 | 372 | 81.26/71.66 | 3.39/4.31 | 2.63/1.97 | ||
| Polymer | Color | Yield/% | T5a/℃ | Elemental analysis (theoretical/experimental) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | H | N | ||||||
| TEA-FON | Red powder | 91 | 363 | 89.89/82.47 | 3.63/4.88 | 2.83/2.22 | ||
| TEA-DTS | Yellow powder | 82 | 372 | 81.26/71.66 | 3.39/4.31 | 2.63/1.97 | ||
| Polymer | $E_{\mathrm{OX}}^{\text {onset }}$/V | $E_{\text {red }}^{\text {onset }}$/V | EHOMO/eV | ELUMO/eV | $E_{\mathrm{g}}^{\text {elec }}$ a/eV | $E_{\mathrm{g}}^{\mathrm{opt}}{\scriptsize }$ b/eV | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TEA-FON | 0.67 | -0.47 | -5.07 | -3.93 | 1.14 | 2.27 | ||
| TEA-DTS | 0.59 | -0.43 | -4.99 | -3.97 | 1.02 | 2.09 |
| Polymer | $E_{\mathrm{OX}}^{\text {onset }}$/V | $E_{\text {red }}^{\text {onset }}$/V | EHOMO/eV | ELUMO/eV | $E_{\mathrm{g}}^{\text {elec }}$ a/eV | $E_{\mathrm{g}}^{\mathrm{opt}}{\scriptsize }$ b/eV | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TEA-FON | 0.67 | -0.47 | -5.07 | -3.93 | 1.14 | 2.27 | ||
| TEA-DTS | 0.59 | -0.43 | -4.99 | -3.97 | 1.02 | 2.09 |
| Polymer | SBET/(m2•g-1) | Vmicro/(cm3•g-1) | Vtotal/(cm3•g-1) | Vmicro/Vtotal | HER |
|---|---|---|---|---|---|
| TEA-FON | 452.24 | 0.12 | 0.29 | 0.42 | 129.73 |
| TEA-DTS | 513.35 | 0.15 | 0.31 | 0.46 | 84.3 |
| Polymer | SBET/(m2•g-1) | Vmicro/(cm3•g-1) | Vtotal/(cm3•g-1) | Vmicro/Vtotal | HER |
|---|---|---|---|---|---|
| TEA-FON | 452.24 | 0.12 | 0.29 | 0.42 | 129.73 |
| TEA-DTS | 513.35 | 0.15 | 0.31 | 0.46 | 84.3 |
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(杜俊平, 封珊珊, 张婕, 张永辉, 王诗文, 韩莉峰, 陈俊利, 有机化学, 2022, 42, 2967.)
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