科學家合成了一種可用于光催化分解水制氫的多孔共軛聚合物
2016-06-15 來源：中國聚合物網(wǎng)
圖2 (a) PCP5-7光催化劑的單體結構和合成反應. (b) PCP4e和PCP5-7的光催化產(chǎn)氫效率
開發(fā)高效的光催化劑來分解水制氫是太陽能轉換領域的重大挑戰(zhàn)之一。
近日，來自美國芝加哥大學的Luping Yu等人設計合成了一種可用于光催化分解水制氫的多孔共軛聚合物（PCP）。該設計采用共軛聚合物成分，模擬自然光合系統(tǒng)來捕獲光子和過渡金屬，以促進催化活性。研究人員合成了一系列具有光捕獲生色分子和過渡金屬聯(lián)吡啶（bpy）位點的PCPs。這些含bpy的PCPs的光催化活性得到了大大提高，其最大產(chǎn)氫速率可達~ 33μmol/h。結果表明，強電子施主和弱電子受主共聚到同一高分子鏈是開發(fā)高效光催化劑的可行策略。該研究還表明，PCP網(wǎng)絡中的殘留鈀對提高催化活性起到了關鍵的作用。加入2 wt%的鉑催化劑后，PCP光催化劑的制氫活性可進一步提高到164 μmol/h，350nm時的表觀量子產(chǎn)量可達1.8%。
文獻鏈接：Rational Design of Porous Conjugated Polymers and Roles of Residual Palladium for Photocatalytic Hydrogen Production (JACS, 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b03472）
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