科學(xué)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(jié)構(gòu)和合成反應(yīng). (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(zhuǎn)換領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)之一。
近日，來自美國芝加哥大學(xué)的Luping Yu等人設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jìn)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(diǎn)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(dá)~ 33μmol/h。結(jié)果表明，強(qiáng)電子施主和弱電子受主共聚到同一高分子鏈?zhǔn)情_發(fā)高效光催化劑的可行策略。該研究還表明，PCP網(wǎng)絡(luò)中的殘留鈀對(duì)提高催化活性起到了關(guān)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(jìn)一步提高到164 μmol/h，350nm時(shí)的表觀量子產(chǎn)量可達(dá)1.8%。
文獻(xiàn)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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