基于可逆氧化还原-催化的共价有机框架及其在双功能光电化学器件中的应用制造技术

本发明专利技术提供基于可逆氧化还原‑催化的共价有机框架及其在双功能光电化学器件中的应用。所述共价有机框架具有可逆氧化还原位点和催化活性位点；所述可逆氧化还原位点选自含有羟基的基团、含有羰基的基团、含有酸酐的基团、含N的基团、含N自由基的基团、含O自由基的基团中的至少一种。所述催化活性位点选自含有卟啉环的基团、含有吡啶的基团、含有菲咯啉的基团中的至少一种。本发明专利技术提供的基于共价有机框架光电极的双功能光电化学器件制备过程简单，成本低，光电转化效率高，适合工业化推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光/光电催化，具体涉及一类具有可逆氧化还原位点与催化活性的共价有机框架及其在双功能光电化学器件的应用。

技术介绍

1、从太阳能中获取化学能源被广泛认为是一种有效的可再生能源的开发方法。受自然光合作用的启发，大量研究致力于人工光电化学系统的发展，使其在阳光利用方面更加高效、紧凑和经济。通过光/光电催化水分解或co2还原，可以在光/光电化学系统中直接进行太阳能到化学能的转换过程，从而实现光/光电化学能的连续存储与转化。

2、共价有机框架(cof)是一类有序多孔聚合物，其结构多样性(包括拓扑结构、孔隙和骨架)和功能化的精确性使其在气体/分子分离和捕获、催化、化学传感器和光催化等方面显示出各种应用。鉴于快速的离子传输通道和明确的光/光电催化活性位点，cof已用于光/光电化学能量存储和转换系统，包括光催化与光电催化。然而，在光/光电化学体系中，为实现能源存储与转化的不断循环，往往需要加入额外牺牲试剂或在分子中引入其它氧化还原对，这就造成了体系能量损耗问题。因此，充分利用共价有机框架分子中的可逆氧化还原位点并将其与催化功能结合起来成为光/光电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架具有可逆氧化还原位点和催化活性位点；所述可逆氧化还原位点选自含有羟基的基团、含有羰基的基团、含有酸酐的基团、含N的基团、含N自由基的基团、含O自由基的基团中的至少一种。所述共价有机框架具有催化活性位点，所述催化活性位点选自含有卟啉环的基团、含有吡啶的基团、含有菲咯啉的基团中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架由电子供体基元和电子受体基元耦合得到。

3.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述单体A选自5,5'-二甲醛-2,2'-联吡啶、5,5'-双-(4-甲...

【技术特征摘要】

1.一种共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架具有可逆氧化还原位点和催化活性位点；所述可逆氧化还原位点选自含有羟基的基团、含有羰基的基团、含有酸酐的基团、含n的基团、含n自由基的基团、含o自由基的基团中的至少一种。所述共价有机框架具有催化活性位点，所述催化活性位点选自含有卟啉环的基团、含有吡啶的基团、含有菲咯啉的基团中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架由电子供体基元和电子受体基元耦合得到。

3.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述单体a选自5,5'-二甲醛-2,2'-联吡啶、5,5'-双-(4-甲酰基苯基)-2,2'-联吡啶、2,9-二甲酰基-1,10-菲咯啉、3,8-二甲酰基-1,10-菲咯啉、4,7-二甲酰基-1,10-菲咯啉、5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21h,23h-卟啉、5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21h,23h-金属卟啉、5,5'-二氨基-2,2'-联吡啶、5,5'-双-(4-氨基苯基)-2,2'-联吡啶、2,9-二氨基-1,10-菲咯啉、3,8-二氨基-1,10-菲咯啉、4,7-二氨基-1,10-菲咯啉、5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21h,23h-卟啉和5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21h,23h-金属卟啉中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的共价有机框架，其特征在于，所述单体b选自4,6-二氨基间苯二酚、2,6-二氨基蒽醌、2,7-二氨基-4,5,9,10-四氢芘-4,5,10-四氢呋喃、4,8-二氨基呋喃[3,4-f][2]苯并呋喃-1,3,5,7-四氢呋喃、三(4-氨苯基)胺、4,4'，4”，4”-(1,4-亚苯基双(氮杂三基))四苯胺、4,4',4”,4”'-([1,1'-联苯]-4,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王要兵，林婉，张祥，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：