中山大学JACS Au：共面π-π相互作用加速光催化还原二氧化碳

利用弱相互作用来结合分子催化剂与半导体有利于加速二者之间电子传输，从而提升光催化还原二氧化碳性能。然而材料表面与分子催化剂之间的相互作用情况复杂，亟需分子层面的作用模型以及机理研究。

有鉴于此， 中山大学欧阳钢锋与柯卓锋等 利用纯分子模型模拟了多种 π 相互作用，由此在分子层面上模拟了分子催化剂与有机共轭半导体（如氮化碳、共价三嗪骨架等）的 π 相互作用。

本文要点

要点 1.  他们通过在分子催化剂与光敏剂配体上连接芘基功能团，利用实验与理论计算得到不同的 π 相互作用模型。他们发现在同时在催化剂与光敏剂分子上连接芘基时，二者之间的共面 π-π 相互作用力比其他组合中的 CH-π/ NH-π 作用更强。

要点2 .  通过瞬态吸收以及瞬态荧光光谱发现，具备共面 π-π 相互作用的分子光催化体系能有效加速分子间电子传输，从而显著增强光催化还原二氧化碳活性。以上结果提供了一种提升光催化还原二氧化碳性能的有效策略。

Wang, Jia-Wei ^# ; Huang, Hai-Hua ^# ; Wang, Ping ^# ; Yang, Guangjun.; Kupfer, Stephan.; Huang, Yanjun; Li, Zizi; Ke, Zhuofeng; Ouyang, Gangfeng, Co-Facial π-π Interaction Expedites Sensitizer-to-Catalyst Electron Transfer for High-Performance CO ₂ Photoreduction.  JACS Au  2022 , DOI: 10.1021/jacsau.2c00073.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00073

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