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我校在能源环境光催化研究中取得新进展

核心提示: 我校理学院“先进材料与绿色催化”课题组在能源环境光催化研究领域获得新进展,该成果以“Integrating Amino Groups within Conjugated Microporous Polymers by Versatile Thiol-yne Coupling for Light-driven Hydrogen Evolution”为题发表在国际期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。

南湖新闻网讯(通讯员 项勇刚)我校理学院“先进材料与绿色催化”课题组在能源环境光催化研究领域获得新进展,该成果以“Integrating Amino Groups within Conjugated Microporous Polymers by Versatile Thiol-yne Coupling for Light-driven Hydrogen Evolution”为题发表在国际期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。论文第一作者为博士生王学朋,论文通讯作者为理学院教授陈浩和副研究员项勇刚。

近年来,D-A型共轭聚合物由于光稳定性高、光谱吸收范围宽及能级易调控等优点在光催化能源转换领域受到广大科技工作者的高度关注。我校理学院陈浩教授的科研团队一直致力于其光催化水分解制氢构效关系研究。此前,该课题组以Sonogashira交叉偶联反应制备了系列共轭微孔聚合物,发现其具有较为优异的制氢性能(ACS Energy Letters, 2018, 3, 2544-2549),而改善聚合物表面较强的疏水性及较少暴露活性位点为进一步提升光催化性能提供了可行性。经过研究发现,聚合物结构中丰富的炔桥可以与巯基化合物发生Thiol-yne自由基偶联,比较适用于聚合物的后修饰。因此,课题组在聚合物中进行了氨基功能化,发现氨基的引入不仅可以降低光生载流子复合几率,也可以增强聚合物的亲水性。结果表明,光催化制氢性提升了27.2倍。同时,他们也设计了系列实验证实了氨基中氮是活性提升的关键。该方法被用于修饰另外2种共轭微孔聚合物,结果均使光催化制氢性能得到明显提升,实验表明该方法有一定的普适性,为进一步设计高效的D-A共轭聚合物光催化剂提供了新的思路。

上述研究成果受到国家自然科学基金委及校自主创新基金资助。

审核人:陈浩

责任编辑:蔡梦倩
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