由于催化劑的活性非常有限,而且缺乏大規(guī)??沙掷m(xù)的平臺,阻礙了光催化體系將太陽能和海水轉(zhuǎn)化為氫氣的發(fā)展。有鑒于此,深圳大學(xué)王元豐助理教授等報道發(fā)展了一種多尺度多級結(jié)構(gòu)有機光催化劑平臺,這種光催化劑平臺將光敏劑分子異質(zhì)結(jié)與分子尺度的多級孔結(jié)構(gòu)結(jié)合,結(jié)合了分子尺度的梯度能級排列與微米-納米尺度的多級孔結(jié)構(gòu)。
本文要點
(1)
與經(jīng)典的供體-受體光催化體系相比,構(gòu)筑的三元光催化劑體系有助于電荷轉(zhuǎn)移,增強光催化活性。與此同時,超浸潤的多級結(jié)構(gòu)界面能夠反復(fù)的捕光,并且保證分布在水面下方。因此能夠改善光能量利用效率,減少鹽的沉積問題。
(2)
使用Xe燈光源照射,并且使用犧牲試劑時,有機光催化劑平臺的光催化制氫速率達到165.8 mmol h-1 m-2,超過了大多數(shù)文獻報道的無機光催化劑體系。當構(gòu)筑大規(guī)模光催化體系,在中午5個小時內(nèi),平臺從海水中產(chǎn)氫的速率達到80.6 mL m-2。更為重要的一點是,這項工作發(fā)展了多尺度的設(shè)計,推動光能驅(qū)動海水制氫技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻
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