电荷分离在光化学性质的调控中起着至关重要的作用，因此在设计光催化剂时应加以考虑。金属-有机框架(MOFs)由于其结构的可设计性和光子吸收的可调性而成为多相光催化的有前途的材料。基于此，暨南大学周小平、陆伟刚、李丹教授和香港大学何健教授合作利用吡唑-苯并噻二唑-吡唑有机分子有机连接剂构建了一个稳定的wuk拓扑Zn-MOF(JNU-204, JNU=暨南大学)。JNU-204可以有效地催化三种不同类型的有机转化。图1. JNU-204作为可见光照射下有氧氧化光催化剂的示意图。相关工作以“Building a Pyrazole-Benzothiadiazole-PyrazolePhotosensitizer into Metal-Organic Frameworks for Photocatalytic Aerobic Oxidation”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。图2. (a) JNU-204的晶体结构。ZnN4簇(青色四面体)通过共享边的吡唑连接形成螺旋杆SBUs，再通过PBT连接剂交联成沿[001]方向具有方形通道的三维框架。(锌、天蓝色；氧、红色；C、灰色；N、蓝色)。(b) JNU-204在77 k时的N2吸附/解吸等温线。(c)合成的JNU-204与研磨、酸碱处理(pH=3或14)、加热(480°c)或光照射(蓝色LED)1天后的PXRD谱图比较。要点1. 吡唑-苯并噻二唑-吡唑有机分子具有主-受体-主共轭π-体系，除了作为框架组装的配位位点外，两个给电子的吡唑单元还被一个接受电子的苯并噻二唑单元桥接，实现快速电荷分离。要点2. 光学和电化学测量表明，吡唑-苯并噻二唑-吡唑有机连接剂和MOF框架均表现出优异的光化学性能。将光敏剂整合到MOFs中，得到JNU-204。要点3. 催化研究表明，JNU-204是一种多功能的有氧氧化光催化剂。在可见光照射下，它可以有效地催化3种不同氧化途径的有氧氧化反应。通过循环实验验证了JNU-204作为一种稳定的多相光催化剂的稳定性和可重复使用性。要点4. 研究人员阐述了JNU-204在含吡咯[2,1-a]异喹啉杂环的简便合成中的应用，这些杂环是海洋天然产物家族的核心骨架。并验证了其良好的可回收性。JNU-204是一种典型的MOF平台，具有良好的光子吸收、合适的带隙、快速的电荷分离以及在可见光照射下进行有氧氧化反应的优异化学稳定性。图3.(a)JNU-204的紫外可见漫反射光谱。插图是JNU-204的Tauc plot。(b) JNU- 204在0.5 M Na2SO4溶液中的Mott-Schottky曲线。(c) JNU-204的光学带隙示意图。(d) JNU-204和PBT连接剂在无水乙腈六氟磷酸四丁基铵(TBAPF6) 0.1 M溶液中的EIS Nyquist图。。图4. 提出了在JNU-204存在下三种光催化氧化反应通过不同的氧化途径的反应机理。https://doi.org/10.1021/jacs.1c10008李丹，暨南大学化学与材料学院院长、教授、博士生导师。从事超分子配位化学的研究工作，在化学和材料科学交叉领域的研究热点和前沿开展系统、创新性研究，为合成技术、材料创新和晶体工程积累了实践经验及理论基础。国家杰出青年基金获得者（2008年），2014年被遴选为英国皇家化学会会士（FRSC）。主持了国家自然科学基金重大研究计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目和国家973计划（课题组长）等。在国际权威学术刊物如Nature, J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Rev.等发表学术论文170多篇。H-index为54， SCI论文被他引超过6000次。因其突出的贡献和学术成就，获国务院“政府特殊津贴专家”，入选首届国家“万人计划”领军人才，广东省“千百十工程”第四批培养对象先进个人；曾获得广东省科学技术一等奖（第一完成人）。
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