太陽能的低利用率仍然是限制光催化效率的一個挑戰。為了解決這個問題,江南大學Liu Tianxi、上海交通大學Lai Feili提出了一種用于有效選擇性氧化芳香醇的仿生太陽能光催化反應器(BSPR)。
本文要點:
1) 通過偶聯氯摻雜的聚吡咯(Cl-PPy)和聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)來制備仿生光致水凝膠,以最大化光收集效率,使BSPR全天保持高催化水平。分子動力學模擬從分子水平揭示了Cl-PPy/PNIPAm的快速光響應機制,而COMSOL模擬用于揭示BSPR的宏觀光致機制。
2) 由于頂部水凝膠中存在富含PdS/S空位的ZnIn2S4納米復合材料,BSPR在太陽光照下對芳香醇的高效光催化氧化表現出特殊的功能(4-甲氧基苯甲醛的產率:479.5μmol g?1 h?1;選擇性:68.8%);光激發電子將O2氧化為·O2?,也可以與吸附的芳香醇反應。
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