聚合小分子受体光催化剂

析氢速率提升48倍

通过调节连接链长度优化分子内电荷转移与激子扩散，在全太阳光谱下实现高效光催化析氢。

Jingcheng, Zhao · Liu, Yulu · An, Ruiqi · Fu, Yingying · Panpan, Wang · Wu, Xiaofu · Tong, Hui · Wang, Li Xiang

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

析氢速率

{'zh': '400.3', 'en': '400.3'} mmol h⁻¹ g⁻¹

析氢速率提升倍数

{'zh': '48', 'en': '48'}

YDT NPs析氢速率

{'zh': '8.3', 'en': '8.3'} mmol h⁻¹ g⁻¹

技术优势

吸收拓宽到近红外

与YDT相比，三种PSMA在可见光与近红外区吸收更宽，能利用更多太阳光子，为提高析氢速率奠定光捕获基础。

激子扩散长度增大

激子扩散长度增大，光生激子更容易到达界面参与反应，减少复合损失，提高电荷利用效率。

链长调优电荷分离

调节连接链长度促进分子内电荷转移与分离，从而增强光吸收与电荷利用，析氢速率随链长增加而提高。

应用场景

• 太阳能光催化析氢：利用全太阳光谱高效产氢，不需贵金属助催化剂。
• 绿氢生产：单组分有机光催化剂替代贵金属体系，降低绿氢成本。
• 太阳能燃料：通过分子设计拓宽光谱响应，提高太阳能到燃料转化效率。
• 光催化材料：提供可通过链长调节性能的聚合物受体平台，拓展材料设计空间。