化学与化工学院吴旭教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》上发表环境催化领域最新研究成果

近日，我校化学与化工学院吴旭教授团队在环境光催化污染物去除领域取得原创性重要研究进展，相关成果以 “Switching between singlet and triplet excitation in covalent organic frameworks for highly efficient photocatalysis” 为题发表于国际化学顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（IF：16.8，中科院一区TOP）。太原理工大学为该论文唯一完成单位，吴旭教授为通讯作者，邓杨副教授、硕士研究生李德坤为共同第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

在“双碳”目标与绿色化工发展的时代背景下，光催化技术凭借太阳能直接驱动化学反应的可持续利用优势，成为环境治理与能源转化富有前景的技术之一。然而，传统光催化体系长期面临单重态与三重态激发路径难以调控的关键瓶颈，导致活性氧种类不可控、长程传能效率低等问题，制约了光催化技术在有机污染物选择性氧化、无污染处理等场景的应用。

针对上述科学难题，团队提出全新学术思路：通过精准调控二维共价有机框架层间错位堆叠，强化了层间π-σ吸引和库仑相互作用，触发了三重态系间窜越（ISC）过程，诱导了单重态（S₁）电子转移到三重态（T₁）能量转移路径的选择性切换，大幅加速了T₁激子向吸附氧的定向传递，高效促进活性物种单线态氧（¹O₂）的生成，实现了对甲苯等有机污染物深度无污染矿化。该研究所开发的激发态路径调控策略具有高度普适性，为高性能光催化体系设计提供了全新理论范式与技术路径，未来可拓展至水处理、大气净化、精细化学品有机合成、人工光合等场景。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.8843840