深圳大学Angew:多尺度设计有机光催化海水制氢
纳米技术 纳米 2024-09-19

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由于催化剂的活性非常有限,而且缺乏大规模可持续的平台,阻碍了光催化体系将太阳能和海水转化为氢气的发展。有鉴于此,深圳大学王元丰助理教授报道发展了一种多尺度多级结构有机光催化剂平台,这种光催化剂平台将光敏剂分子异质结与分子尺度的多级孔结构结合,结合了分子尺度的梯度能级排列与微米-纳米尺度的多级孔结构。

本文要点

(1)

与经典的供体-受体光催化体系相比,构筑的三元光催化剂体系有助于电荷转移,增强光催化活性。与此同时,超浸润的多级结构界面能够反复的捕光,并且保证分布在水面下方。因此能够改善光能量利用效率,减少盐的沉积问题。

(2)

使用Xe灯光源照射,并且使用牺牲试剂时,有机光催化剂平台的光催化制氢速率达到165.8 mmol h-1 m-2,超过了大多数文献报道的无机光催化剂体系。当构筑大规模光催化体系,在中午5个小时内,平台从海水中产氢的速率达到80.6 mL m-2。更为重要的一点是,这项工作发展了多尺度的设计,推动光能驱动海水制氢技术的发展。

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参考文献

Jingshuai Zhu, Jie Dang, Haoyuan Xiao, Yuqi Wang, Lei Ding, Jiaxin Zheng, Jianming Chen, Jianxiang Zhang, Xungai Wang, John H. Xin, Shiguo Chen, Yuanfeng Wang, Multi-scale Hierarchical Organic Photocatalytic Platform for Self-Suspending Sacrificial Hydrogen Production from Seawater, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202412794

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202412794


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