文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124312
近期，我组刘娟硕士等人通过π共轭将生物质衍生的碳环与七嗪单元结合，在g-C3N4中构建了生物炭焊接的电子给体(D)-受体(A)结构。此结构降低了激子结合能，促进了π电子离域，提高了共轭度，扩大了光吸收范围。此外，π-π层间的堆叠为电子的垂直传递提供了通道。
研究表明：生物炭焊接D-A结构的g-C3N4从生物质单糖中提取木糖酸的产率为87.52%，且具有可靠的循环稳定性。机理研究证实了超氧自由基(·O2-)在木糖酸选择性光合作用中的主导作用，并从生成路径上区分了单线态氧(1O2)，证明了源自能量传递过程的1O2的辅助作用。这项工作为木糖光催化转化为有价值的绿色化学品提供了一个可持续的策略。
本工作提出了一种构建D-A构型g-C3N4基光催化剂以实现生物质高效光催化重整的通用策略。