共價(jià)有機(jī)框架(COF)作為一種新型的光催化劑,在可見光驅(qū)動(dòng)的氫氣釋放中顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),而報(bào)道的整體水分解系統(tǒng)在各種基于COF的光催化劑中仍然非常罕見。
有鑒于此,哈爾濱理工大學(xué)張鳳鳴教授等報(bào)道由兩種COF構(gòu)建有機(jī)S異質(zhì)結(jié),能夠改善光催化整體水分解的性能。
在該體系中,TpBpy-COF和COF-316分別作為生成H2和O2的位點(diǎn),通過共軛芳環(huán)之間的π-π相互作用結(jié)合在一起。將尺寸超小的Pt納米顆粒引入TpBpy-COF納米片的孔道,得到COF-316/Pt@TpBpy-COFNS異質(zhì)結(jié)構(gòu),在可見光(λ≥420 nm)分別得到220.4 μmol g-1 h-1的制氫效率和110.2 μmol g-1 h-1的產(chǎn)氧效率。
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通過瞬態(tài)吸收光譜(TAS)和光電子測(cè)量,有機(jī)異質(zhì)結(jié)界面能夠顯著促進(jìn)光生電子-空穴的分離和轉(zhuǎn)移。通過理論計(jì)算和原位實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證COF/COF異質(zhì)結(jié)界面的自發(fā)形成和整體水分解的活性位點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
Bing-Bing Luan, Xiaoyu Chu, Ya Wang, Xiu Qiao, Yanxia Jiang, Feng-Ming Zhang, Construction of COF/COF Organic S-Scheme Heterostructure for Enhanced Overall Water Splitting, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202412653
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202412653