مروری بر استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، در مقاله‌ای که توسط محققان دانشگاه زابل در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است، پیشرفت‌های اخیر در استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی (COFs) به‌عنوان نسل جدیدی از فوتوکاتالیست‌های ناهمگن در واکنش‌های شیمی مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

تقاضای جهانی انرژی و آلودگی محیط زیست تقریباً هر روز در حال افزایش است. بنابراین، یافتن یا روی آوردن به منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر بسیار مورد نیاز است. از دهه ۱۹۸۰ میلادی، ماهیت حالت‌های الکترونیکی و فرآیند‌های انتقال انرژی و الکترون در فرآیند‌های فوتوشیمی آلی عمیقاً مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند. این دانش از فوتوشیمی آلی مولکولی را می‌توان به پلیمرها/چارچوب‌های آلی کووالانسی به‌عنوان فوتوکاتالیست‌های جدید نور مرئی منتقل کرد. چارچوب‌های آلی کووالانسی (COFs) دسته­‌ی جدیدی از مواد متخلخل بلوری با پتانسیل‌های کاربردی قابل توجهی هستند.

"از دهه ۱۹۸۰ میلادی، ماهیت حالت‌های الکترونیکی و فرآیند‌های انتقال انرژی و الکترون در فرآیند‌های فوتوشیمی آلی عمیقاً مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند"به دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد مانند مساحت سطح بالا، تخلخل زیاد، پایداری حرارتی و شیمیایی و چگالی کم در بسیاری از زمینه‌های تحقیقاتی به‌ویژه در فوتوکاتالیز مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. COF‌های مختلف می‌توانند از طریق واکنش‌های مختلف آلی سنتی، اما بارویکردی نوین ساخته شوند که تاکنون هزاران نمونه از آن‌ها گزارش شده است.

در این مقاله مروری، پیشرفت‌های اخیر در استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی به‌عنوان فوتوکاتالیست‌های ناهمگن (شامل COF‌های ابتدایی، عامل دار و هیبریدی) جدید در واکنش‌های شیمی آلی مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرند. علاوه بر این، COF‌ها بر اساس پیوندهایشان طبقه‌بندی شده و به تفصیل شرح داده می‌شوند. مکانیسم واکنش‌ها و تأثیرعوامل مختلف بر عملکرد فوتوکاتالیست‌های COF نیز مورد بحث قرار می‌گیرد. در ادامه به بیان دیدگاه‌ها، چشم‌انداز، فرصت‌ها و چالش‌های این حوزه پرداخته می‌شود.

این مقاله توسط صبا دلیران (محقق پسای با حمایت مالی فدراسیون سرآمدان علمی) و علیرضا اویسی (هیأت علمی دانشگاه زابل) با همکاری دانشگاه‌های اسپانیا (دانشگاه پلی تکنیک والنسیا، دانشگاه مادرید و دانشگاه کوردوبا) در نشریه Advanced Materials با ضریب تاثیر ۳۲، به چاپ رسیده است.