超分子光催化组装体

水中全光谱产氢

金属卟啉与聚电解质在水中共组装，将光敏剂和催化剂有序堆积，同时增强光稳定性和能量/电子传递。

Qi, Qiaoyan · 杨博 · Hao-Yang, Wang · Jiangshan, Zhang · 田丰 · Xie, Zhenhua · Jiang, Hanqiu · 柯于斌 · 杨贯羽

Angewandte Chemie - International Edition 2024

参数信息

产氢速率

793 μmol h⁻¹ g⁻¹

产氢速率

685 μmol h⁻¹ g⁻¹

产氢速率

>51,700 μmol h⁻¹ g⁻¹

转化数

>1,290

相对提升

23 times

技术优势

稳定性大幅提升

有序堆积结构抑制了光降解，使催化剂在长时间光照下保持活性。

能量和电子传递更高效

共组装促进了从天线分子到催化中心的能量和电子转移，从而提高了光催化性能。

用水做溶剂

光催化产氢在水中进行，避免了有机溶剂的使用，更环保。

很高的转化数

每个分子催化剂的TON超过1,290，表明催化剂利用率高。

应用场景

• 光催化产氢：实现全光谱水相产氢，替代贵金属催化剂。
• 析氢：提供稳定的产氢光催化剂，简化反应体系。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，构建高效光能转换系统。
• 光催化剂：在水相中自组装形成有序结构，延长使用寿命。