【催化】Angew. Chem.：三嗪聚合物网络分子异质结提升光催化产氢效率学术资讯

来源：X一MOL资讯

随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，人们对于开发利用可再生能源的呼声越来越高。氢气具有高的能量密度和绿色无污染的优点，被认为是极具前景的未来能源载体。以太阳能为驱动力实现光催化水分解是制备氢气的理想途径。近年来，有机聚合物半导体材料作为新型光催化剂被成功应用于光催化产氢。和传统过渡金属基无机半导体材料相比，它们具有能带结构方便可调、合成方法多样和只含轻质元素的化学组成等诸多优势，受到越来越多的关注。然而，目前研究主要基于单一分子结构的有机半导体体系的构筑，这通常导致快速的光生电子-空穴复合，因此目前有机聚合物半导体材料光催化产氢效率和量子产率仍然较低。

最近，苏州大学功能纳米与软物质研究院（FUNSOM）李彦光课题组，利用逐步聚合方法，选择性的将吸电子基团苯并噻二唑（BT）和供电子基团噻吩（Th）分别引入聚合物骨架中，构筑了共价键连接的三嗪聚合物网络（CTFs）分子异质结。由于两种聚合物半导体之间的能级差异，能够促使光生载流子在聚合物界面分离迁移，有效抑制其复合，从而提高光催化效率。在可见光照射下最高产氢效率达到6.1 mmol h-1 g-1，量子产率 7.2%（λ>420 nm），是单一组分催化剂材料产氢效率的4-6倍，同时优于目前报道的大多数聚合物半导体材料的催化性能。并且连续5个催化循环后，催化活性没有明显降低，展现出其良好的光稳定性和可循环使用性。该研究为设计合成具有优异光电性能和催化活性的有机半导体复合材料提供了新的思路和方法。

这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，论文第一作者为苏州大学功能纳米与软物质研究院博后黄伟。

该论文作者为：Wei Huang, Qing He, Yongpan Hu, Yanguang Li

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