太阳能的低利用率仍然是限制光催化效率的一个挑战。为了解决这个问题,江南大学Liu Tianxi、上海交通大学Lai Feili提出了一种用于有效选择性氧化芳香醇的仿生太阳能光催化反应器(BSPR)。
本文要点:
1) 通过偶联氯掺杂的聚吡咯(Cl-PPy)和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)来制备仿生光致水凝胶,以最大化光收集效率,使BSPR全天保持高催化水平。分子动力学模拟从分子水平揭示了Cl-PPy/PNIPAm的快速光响应机制,而COMSOL模拟用于揭示BSPR的宏观光致机制。
2) 由于顶部水凝胶中存在富含PdS/S空位的ZnIn2S4纳米复合材料,BSPR在太阳光照下对芳香醇的高效光催化氧化表现出特殊的功能(4-甲氧基苯甲醛的产率:479.5µmol g−1 h−1;选择性:68.8%);光激发电子将O2氧化为·O2−,也可以与吸附的芳香醇反应。
Jingjing Qin et.al Biomimetic Solar Photocatalytic Reactor for Selective Oxidation of Aromatic Alcohols with Enhanced Solar-Energy Utilization Adv. Functional Mater. 2023
DOI: 10.1002/adfm.202311214
https://doi.org/10.1002/adfm.202311214