庚嗪环是一种与石墨氮化碳（g-C3N4）具有完全重复的结构单元，具有作为非金属光催化剂的应用前景。然而，合成高质量的基于2D庚嗪的共价有机框架（COF）仍然是一项艰巨的挑战，可能是由于缺乏合适且充足的反应性庚嗪环结构单元。基于此，天津大学陈龙教授（通讯作者）等人报道了他们通过氧化三（4-甲苯基）庚嗪环设计并合成了4-（二乙酸亚甲基酯）苯基取代的庚嗪单体（HEP-OAc）。随后这种单体非常简单的与两种C3对称芳烃进行溶剂热反应缩合，生成两种高度有序的富N COF材料。具体而言，作者过在溶剂热条件下HEP-OAc与两个C3对称芳香胺的直接缩合，很容易制备两种高度有序的富N COF（HEP-TAPT-COF和HEP-TAPB-COF）。对比原始的g-C3N4，合成的富N COF在温和条件下表现出了显著增强的光催化性能。其中，HEP-TAPT-COF在温和条件下对苄基C-H键氧化和选择性磺化氧化具有极大的光催化性能。通过机理研究发现，HEP-TAPT-COF和HEP-TAPB-COF材料的光催化活性增强可归因于高效率的分离光电子-空穴对，能够有效的生成反应性单线态氧（1O2）。总之，本文的研究结果为设计发展高晶化的光催化活性富N COF提供了一种新思路。N-Rich 2D Heptazine Covalent Organic Frameworks as Efficient Metal-Free Photocatalysts. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c05233.https://doi.org/10.1021/acscatal.1c05233.
