均配Al(III)光敏剂

持久光还原CO₂

以极廉价的铝为核心，通过吡咯环甲基化调控激发态性质，在无贵金属体系中同时实现高选择性与长寿命的可见光CO₂还原。

王嘉蔚 · Ma, Fan · Tao, Jin · 何飘 · Zhi-Mei, Luo · Kupfer, Stephan · Karnahl, Michael · Zhao, Fengyi · Xu, Zihao · Jin, Tao · Lian, Tianquan · Huang, Yongliang · Long, Jiang · Li-Zhi, Fu · Gangfeng, Ouyang · 易小艺

Journal of the American Chemical Society 2023

参数信息

表观量子效率

2.8 %

最大转换数

10250

发射量子产率

10-40 %

技术优势

吸收可见光更强

吡咯环上引入甲基显著提高可见光吸收，使光敏剂能更有效利用太阳光谱。

还原能力增强

甲基化提升了激发态的还原电位，有利于将电子转移给CO₂还原催化剂。

耐久性超过Ru/Cu基准

在相同条件下，最优体系比常用的Ru(II)和Cu(I)光敏剂更稳健，能够承受长时间光照。

成本极低

以极廉价的铝金属为原料，避免了贵金属光敏剂的高成本，适合大规模应用。

应用场景

• 光催化CO₂还原：用廉价铝光敏剂替代贵金属光敏剂，降低CO₂还原成本。
• 人工光合作用：提供地球丰产的光吸收和电荷转移组分，模拟自然光合作用。
• 太阳能燃料：将太阳能转化为化学能，驱动CO₂转化为燃料CO。
• 光电化学：作为光敏剂集成到光电化学体系中，提高光电转换效率。