Appl. Catal. B.: 二维铋催化剂用于光催化C-H键功能化

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Appl. Catal. B.: 二维铋催化剂用于光催化C-H键功能化最近，由15族元素(pnictogens)组成的层状二维(2D)半导体材料在各种应用中被证明是有效的光催化剂。然而，对其催化性能的研究却很少受到关注，甚至目前还没有铋光催化应用的例子。
基于此，科奇大学Onder Metin和洛桑联邦理工学院Murat Kılıç等通过使用表面活性剂辅助化学还原氯化铋(III)的新方法，合成的块体Bi成功被剥离而制备少层铋纳米片。
Appl. Catal. B.: 二维铋催化剂用于光催化C-H键功能化
Appl. Catal. B.: 二维铋催化剂用于光催化C-H键功能化
所得铋纳米片分散在DMSO溶剂中用作光氧化还原催化剂，用于杂芳烃(如呋喃、噻吩、吡咯以及更重要的苯与芳基重氮盐)的C-H芳基化，可以在各种反应条件下操作，包括室内光照、黑暗、室外和低温，用于(杂)芳烃的光氧化还原C-H芳基化，具有高产率。所提出的铋催化光氧化还原C-H芳基化方案在广泛的(杂)芳烃底物范围内有效地工作，其中芳基重氮盐带有吸电子和给电子基团。
Appl. Catal. B.: 二维铋催化剂用于光催化C-H键功能化
总之，在室温、光照或黑暗条件下，铋在反应中都表现出很高的催化活性。此外，DFT研究表明，部分电荷从铋转移到表面吸附的基材上。铋的结构特征与所研究的C-H芳基化反应中有趣的光氧化还原活性一致。
铋不需要光源和温度无关的光催化能力是光氧化还原C-H功能化的第一个例子，因此具有开辟有机合成新途径的巨大潜力。此外，这项研究还可以扩大铋潜在的光催化应用范围。
Bismuthene as a Versatile Photocatalyst Operating under Variable Conditions for the Photoredox C-H Bond Functionalization. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120957

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