Page 55 - 《精细化工》2021年第1期
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第 1 期 刘云利,等: 亚胺 COFs 在电催化领域的应用研究进展 ·45·
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图 1 构建 COFs 的可逆反应
Fig. 1 Reversible reaction to construct COFs [9]
1 亚胺 COFs 基电催化剂的优势
构建具有优异催化活性、选择性和耐久性的电
催化剂对电催化能量转化效率至关重要 [12] 。
亚胺 COFs 是固态聚合物,由分子二级构建单
元通过 C—N 键相互作用键合在一起而生成具有周
期性拓扑结构的多孔晶体构架 [13] ,见图 2。以对苯
二甲醛(TPA)和 1,3,5-三(4-氨苯基)苯(TAPB)反
应生成具有周期性的亚胺 COFs。其二级构建单元较
为灵活,可通过选择可控性构建具有所需物理化学
性质的各种可访问拓扑结构 [11] 。亚胺 COFs 具有良
好的热稳定性和较高的电荷迁移率 [14] ,这些优点可
以直接或间接影响其电催化动力学过程。
亚胺 COFs 是一类出色的电催化材料:(1)用
分子构建单元可精确控制亚胺 COFs 结构内催化中
心的空间排列 [15] ;(2)亚胺 COFs 具有很好的可修
饰性,通过引入高效催化中心能提高电催化性能 [16] ;
(3)亚胺 COFs 具有良好的稳定性,这使得其在催 图 2 具有周期性拓扑结构的多孔晶体框架的典型合成
化反应完成后结构保持不变,从而达到可循环使用 示意图 [13]
的目的,即使在苛刻的催化条件下也具有很好的催 Fig. 2 Schematic of the typical synthesis of porous
crystalline frameworks with periodic topological
化性能 [17] 。 architectures [13]