Koç大学研究人员开发出一种光驱动合成路线，可在常温条件下制备多孔半导体聚合物，并避免使用金属催化剂。该研究由Koç大学化学系Önder Metin教授牵头，Melek Sermin Özer博士、Zafer Eroğlu博士与Sermet Koyuncu教授共同参与，成果发表在《自然通讯》。

多孔半导体有机聚合物因热稳定性、化学稳定性较高且结构可调而受到关注。此类材料具有高密度分子级孔隙，表现出较强的电荷传输与光捕获能力，被认为在气体存储、能源技术、光催化与光电子等方向具备应用潜力。

研究团队指出，现有合成路径往往流程复杂、成本较高且难以规模化，通常依赖高温条件、昂贵金属催化剂以及多步反应，限制了材料的进一步推广。

为应对上述问题，团队提出一种可见光驱动的合成方法，在温和条件下实现多孔半导体聚合物的构筑。研究人员表示，该路线不依赖贵金属催化剂，并可更精确地控制聚合物结构形成过程，从而为更可持续、更高效的生产提供选择。

在研究构想上，团队将经典重氮化学置于现代聚合物科学框架下重新诠释。Özer博士表示，研究重新审视了已有约两百年历史、含两个氮原子三键的相关官能团化学，并据此引入一种不同于传统路径的材料构筑方式。

在具体反应过程中，团队合成的二维半导体材料铋烯被用作光催化剂。该材料在可见光激发下触发电子转移过程，进而驱动特定单体的聚合链生成。研究称，这一机制可实现长链且结构明确的聚合物网络逐步组装，所得聚合物分子量超过传统方法通常可达到的水平，同时结构特征也可实现更精细的调控。

研究还显示，溴、碘等卤素原子可被直接整合进聚合物主链，而这类元素在传统合成中往往较难引入。研究人员指出，卤素元素有助于调节材料的电子与光学性质，并增强材料与光的相互作用。Eroğlu博士表示，通过调整单体结构，可使聚合物更高效利用太阳光谱的特定区域，从而拓展其潜在应用范围。

在性能展示方面，团队报告称，所合成聚合物在可见光条件下表现出光催化能力。在实验中，这些材料被用于光驱动氧化反应，可将苯乙烯高效且选择性地转化为苯甲醛。在部分条件下，转化率与选择性均超过99%。研究将该表现与材料在光照下生成高活性单线态氧的能力联系起来，单线态氧被认为是多种光化学过程中的关键物种。

研究人员表示，多孔半导体聚合物是材料科学中增长较快的方向之一，但其生产常依赖高成本材料与高能耗工艺。此次提出的常温可见光合成路线，为相关材料的可持续制备提供替代方案；结合其在光驱动反应中的表现，这类材料在可持续化学、能量转换、光催化及环境修复等领域的应用前景受到关注。团队同时称，该方法为光响应功能材料设计及下一代多孔半导体聚合物的发展提供了新的路径。