Accounts of Materials Research
共轭多孔聚合物的光吸收、电荷分离与氧活性调控
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该研究系统总结了共轭多孔聚合物（CPPs）在光催化有机合成中的结构-性能关系，提出通过分子工程优化光吸收、电荷分离及氧活性中间体生成的策略，为开发高效无金属光催化剂提供了理论支持与实践路径。
文献概述
本文《Regulating Light Absorption, Charge Orientation, and Oxygen Activation of Conjugated Porous Polymers for Photocatalytic Organic Synthesis》发表于《Accounts of Materials Research》杂志，回顾并总结了共轭多孔聚合物在可见光驱动有机合成中的研究进展。文章重点探讨了CPPs材料的光催化效率提升策略，包括光吸收增强、电荷分离优化和氧活性中间体调控，为后续光响应材料的设计与应用提供了重要参考。
背景知识
共轭多孔聚合物（CPPs）是一类具有π-共轭结构和固有孔隙率的有机聚合物，广泛应用于光催化反应。其结构可调性强，可实现电子结构、极性及微观环境的精确控制，从而优化光催化性能。当前，CPPs在光催化中的主要挑战包括：可见光吸收不完全、电荷复合率高、氧活性中间体生成效率低。通过引入给体-受体结构、极性基团、非共价相互作用等手段，可以有效提升材料的光催化效率。本文系统总结了多种结构工程策略，如延长共轭体系、调控带隙、构建异质结等，这些方法显著改善了光催化反应中的反应选择性与产率，为未来绿色催化和材料设计奠定了理论基础。
研究方法与实验
文章围绕多种共轭多孔聚合物体系，包括共轭微孔聚合物（CMPs）、共价三嗪基框架（CTFs）和多孔芳香骨架（PAFs），通过分子工程手段优化其光催化性能。研究中采用了Sonogashira-Hagihara偶联、共聚策略、引入红光吸收单元（如苯并二噻吩二酮BDD）等合成方法。此外，文章还介绍了构建S-型异质结、调控分子内偶极、引入非共价相互作用（如F−H作用）等先进手段，以增强电荷分离、延长载流子寿命并优化氧活性中间体的生成与反应路径。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究为无金属光催化剂的设计提供了系统性策略，尤其在可见光响应材料的合成与性能优化方面具有广泛适用性。未来，通过AI辅助设计、多尺度结构调控及更深入的机理研究，CPPs有望成为高效、稳定、可再生的光催化平台，服务于有机合成、药物开发及清洁能源转换等多个领域。
结语
该研究系统解析了共轭多孔聚合物在光催化有机合成中的关键性能瓶颈，并通过分子工程手段提出解决方案。通过结构修饰、极性调控、异质结构建及微观环境优化，显著提升了光吸收效率、电荷分离定向性和氧活性中间体的稳定性。这些成果为开发高效、稳定、可持续的光催化体系提供了理论支持与实验指导，推动了可见光驱动的绿色化学合成技术的发展。未来，基于这些策略的进一步优化与拓展，将有助于构建更复杂的催化系统，满足工业催化与生物医学应用的需求。
