吉林大学张文娟/刘钢教授团队Adv. Funct. Mater.：三维π拓展三亚苯框架活化分子氧用于选择性催化氧化

本文报道了吉林大学张文娟/刘钢教授团队设计合成的一种具有三维π拓展结构的三亚苯超交联聚合物（HCP-TP-FDA），用于可见光下高效活化分子氧。背景方面，分子氧虽丰富环保，但其O=O键的高解离能使其在温和条件下活化困难，传统光催化剂多需通过H₂O₂间接氧化底物，效率较低。研究目的是开发一种能直接耦合O₂活化与选择性氧化的非金属光催化体系，并探究三维π拓展结构对性能的影响。结论表明，该材料能直接生成超氧自由基、单线态氧等活性氧物种，绕过H₂O₂中间体，在环己烷选择氧化（KA油产率515 μmol g⁻¹ h⁻¹，环己醇选择性95.2%）和苯酚羟基化等反应中表现优异。机理研究发现，三亚苯的平面共轭与三维空间π拓展的协同效应显著提升了激子解离和电荷分离效率，从而增强了O₂活化能力。该材料可通过一锅法克级制备，兼具高活性和稳定性，为设计可持续的非金属光催化剂提供了新思路。