近日，我校化学与材料科学学院张昉教授团队在光热协同催化领域取得重要进展，相关成果以 “Accelerated Direct Hydroxylation of Aryl Chlorides with Water to Phenols via the Proximity Effect in a Heterogeneous Metallaphotocatalyst”为题在《ACS Catalysis》上发表， 博士生王凯旋和蒋花婷为论文共同第一作者，张昉教授为论文通讯作者。
多相催化中不同活性位点之间的距离对于催化反应的发生或反应速率至关重要，如果光热协同催化体系中电子和热催化位点或者空穴和牺牲剂之间的距离过大，产生的浓度梯度往往造成催化效率不高。张昉教授课题组将 Ni(II)物种嵌入可见光响应的有机框架材料（COF）中，实现了光生电子、空穴和Ni物种的三元协同光热催化，显著提高了难以活化的氯代芳烃与水反应生成苯酚的反应效率。结合动力学研究和理论计算结果，揭示了该体系遵循 Ni(I)/Ni(III)循环机制，并阐述了邻近效应是决定多相光热协同催化性能的关键因素。该研究突破了均相催化体系中存在复杂配体设计以及苛刻反应条件的不足，也将为合理设计和开发高效金属-光协同催化体系提供新的研究思路。
该研究工作得到了国家自然科学基金委和上海市科委的资金支持。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c05070