光催化反应研究

admin Date:2018-04-28

随着有限的化石能源过度地开发与利用,人类正面临着潜在的能源危机,开发可再生能源(例如太阳能)成为解决这种困局的有效策略。高效地捕获可再生太阳能,并将其转换为太阳能燃料(例如氢气等)的人工光合作用,为可持续和碳中性世界提供了蓝图。在人工光合作用中,开发用于可见光驱动的光催化水分解的新型半导体是其中最具挑战之一。多孔有机骨架材料的能带结构具有可调控性,在光催化领域具有一定潜力。最近,我们设计并制备了两种新型联吡啶类共价有机聚合物,Bp-COP和BpZn-COP。两者都表现出优异的光捕获性能,吸附边扩展到大于600 nm并具有合适的水分裂结构。研究发现聚合物Bp-COP和BpZn-COP能够在Pt作为质子还原助催化剂条件下,有效地实现可见光催化分解水制氢。进一步利用共轭有机聚合物与TiO2自组装,TiO2作为电荷转移介质,可显著提高其可见光催化活性(1333 vs 162 μmolg-1 h-1),表观量子效率(AQE)超过2.5%。

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