SNU CBE

Orthogonal Dual Photocatalysis of Single Atoms on Carbon Nitrides for One-Pot Relay Organic Transformation

2023 · ACS Nano

저자

Sumin Kim, Jinsol Bok, Byoung‐Hoon Lee, Hyunwoo Choi, Youngran Seo, Jiheon Kim, Junhee Kim, Wonjae Ko, Kug‐Seung Lee, Sung‐Pyo Cho, 현택환 (Taeghwan Hyeon), 유동원 (Dongwon Yoo)

연구주제

Advanced Photocatalysis Techniques · Radical Photochemical Reactions · TiO2 Photocatalysis and Solar Cells

NTIS 과학기술표준분류

화공 > 고분자 공정기술 > 고분자 박막/코팅 제조기술

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

질화탄소 cascade photoredox reaction 교차 짝지음 반응(크로스커플링) 흑연질 질화탄소 광촉매(g-C3N4) 단일원자 촉매(SAC)

키워드 (OpenAlex)

carbon nitride visible light photocatalysis fluorination cross-coupling reactions C–C bond formation C–O bond formation redox reactions

초록

Single-atom photocatalysis has shown potential in various single-step organic transformations, but its use in multistep organic transformations in one reaction systems has rarely been achieved. Herein, we demonstrate atomic site orthogonality in the M 1 /C 3 N 4 system (where M = Pd or Ni), enabling a cascade photoredox reaction involving oxidative and reductive reactions in a single system. The system utilizes visible-light-generated holes and electrons from C 3 N 4, driving redox reactions (e.g., oxidation and fluorination) at the surface of C 3 N 4 and facilitating cross-coupling reactions (e.g., C–C and C–O bond formation) at the metal site. The concept is generalized to different systems of Pd and Ni, thus making the catalytic site-orthogonal M 1 /C 3 N 4 system an ideal photocatalyst for improving the efficiency and selectivity of multistep organic transformations.

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023키랄성 유-무기 하이브리드 광전자 소재 및 소자 연구실과학기술정보통신부집단연구지원서울대학화공 > 고분자 공정기술 > 고분자 박막/코팅 제조기술
2023방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원포항공과대학범위 밖
2023종양 표적 MRI 조영 및 치료용 나노입자의 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학화공 > 정밀화학 > 의약제제
2023화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업서울대학–
2023바이오혁신 첨단소재 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업고려대학–
2023나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)기초과학연구원–

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