共价组装光催化体系

电子转移快253倍

通过共价键连接光敏剂和多金属氧酸盐，改变电子转移途径，使产氢效率大幅提升，并实现可见光驱动的串联氢化。

Xu, Yue · 王萍 · Guo, Song · Yao, Shuang · 王成 · 张志明

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

产氢转化数

{'zh': '2280', 'en': '2280'}

电子猝灭速率常数

{'zh': '5.87 × 10^11', 'en': '5.87 × 10^11'} M^-1 s^-1

串联苯乙烯加氢产率

{'zh': '99.9', 'en': '99.9'} %

技术优势

电子转移快两个数量级

共价键连接使电子猝灭速率常数从物理混合体系的2.54×10^9 M^-1 s^-1提升至5.87×10^11 M^-1 s^-1，证明共价整合强化了光敏剂到催化剂的电子传递。

产氢转化数达2280

该共价组装体在光催化产氢中表现出2280的转化数，是物理混合物的约18倍，说明共价连接显著提升了催化循环效率。

常温串联加氢产率99.9%

产出的H2可直接用于苯乙烯加氢，在常温常压下乙苯产率达到99.9%，实现了光催化产氢与有机合成的串联。

应用场景

• 光催化产氢：提供高效可见光产氢催化剂，减少贵金属用量并提高转换效率。
• 光催化有机合成：可直接用于光催化加氢反应，常温常压获得高纯度产物。
• 串联氢化：实现产氢与加氢串联，避免氢气的分离存储，降低能耗。
• 多金属氧酸盐：利用多酸的可修饰性和氧化还原特性构筑高效光催化组装体。
• 光敏剂-催化剂组装：提供共价连接策略，用于构建稳定且高效的光敏剂-催化剂复合体系。