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2024-05-23 10:32:40

冠醚和主链工程对促进聚合物光催化剂在海水中的氢气转化的协同效应

天然海水中的光催化氢气演化面临着丰富的盐分的严峻挑战,这些盐分会吸附在活性位点上,导致不希望发生的副反应和光催化剂中毒。鉴于此,台湾清华大学周鶴修,台北科技大学Chin-Wen Chen,国立成功大学Chi-Hua Yu提出了一系列具有双功能冠醚(CE)结构的主链工程化不连续共轭聚合物(DCP)光催化剂,用于海水的产氢。         

本文要点:

1)亲水的CE可以显著抑制盐类引起的DCP的聚集。同时,环状CE可以有效地吸附阳离子以揭开活性位点,增加其与质子的相互作用,这可以提高氢气演化率,并明显减少天然海水中的效率滚落。

2)通过原子学研究,阐明了双功能CE的氢键形成,还利用分子动力学和ab initio技术对微观机制进行了进一步分析。这项工作表明,基于CE的聚合物有可能通过利用海水进行光催化来提高其生产氢气的能力。


Chang, C.-L., et al, Synergistic Effect of Crown Ether and Main-Chain Engineering for Boosting Hydrogen Evolution of Polymer Photocatalysts in Seawater. Adv. Energy Mater. 2300986.

DOI: 10.1002/aenm.202300986

https://doi.org/10.1002/aenm.202300986

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