华东理工大学花建丽团队：高稳定性和结构可调性的共轭大环体系

本文由华东理工大学花建丽团队联合英国利物浦大学Andrew Cooper团队共同完成，旨在开发兼具高稳定性和结构可调性的共轭大环体系。研究背景在于有机光催化材料在光催化析氢领域的重要性，而共轭有机大环作为有机共价框架（COFs）的最小单元，为研究“结构–性能”关系提供了理想模型。研究目的是通过引入二苯并咪唑、噁唑、噻唑等杂环单元，构建结构稳定的三角形共轭杂环大环，并揭示分子对称性对其激发态行为和光催化性能的调控机制。结论表明，大环的几何构型和对称性显著影响激发态电子分布及电荷动力学过程，杂环大环具有更离域的电子分布和更长的激发态寿命；特别是质子化咪唑三角形大环，在标准太阳光模拟条件下实现了1390 μmol·g⁻¹·h⁻¹的析氢速率。该工作为设计兼具高效电荷传输和优异光催化性能的新型有机材料提供了理论依据和策略。