由于环境大气中存在竞争性气体,检测复杂气体混合物中的二氧化碳具有挑战性。光电化学(PEC)技术提供了一种解决方案,但材料选择和特异性仍然受到限制。
在这里,复旦大学Peng Li,福建师范大学陈邦林教授发明了一种基于用二氨基三嗪(DAT)部分装饰的卟啉构造的氢键有机骨架材料。
文章要点
1)卟啉分子上的 DAT 部分不仅促进结构之间互补氢键的形成,而且还充当所得多孔 HOF 材料中用于选择性 CO2 吸附的识别位点。此外,通过简单的溶液加工方法,实现了FDUHOF-2面内生长为各向异性分子片,面积高达23,000 μm2,厚度在0.298至2.407 μm之间可控,产率超过89%。
2)FDU-HOF-2 可以通过在甲酸中原位自组装直接生长并沉积到不同的基材上,包括二氧化硅、碳和金属氧化物。作为概念验证,沉积有 FDU-HOF-2 的丝网印刷电极被制造为用于 CO2 检测的无标记光电化学 (PEC) 传感器。这种signaloff PEC传感器具有低CO2检测限(2.3 ppm)、可重复使用性(至少30个循环)和长期工作稳定性(至少30天)。
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Chen Wang, et al, A Solution-processable Porphyrin-based Hydrogen-bonded Organic Framework for Photoelectrochemical Sensing of Carbon Dioxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311482
DOI: 10.1002/anie.202311482
https://doi.org/10.1002/anie.202311482