광촉매 반응에서 광촉매제의 본질적인 성능은 반응 효율을 직접 결정한다. 그러나 기존 광촉매제는 광생 전하 운반체의 심각한 재결합, 표면 활성 부위의 제한, 그리고 불충분한 친수성과 같은 주요 문제들을 가지고 있어 실제 응용을 심각하게 제한한다. 이러한 도전과제를 해결하기 위해 본 연구에서는 티올-알킨 클릭 반응을 이용하여 β-머캅토에틸아민 기능기를 카바졸기 공액 다공성 고분자 PEC에 체계적으로 도입하였으며, 서로 다른 수정 몰수의 다공성 고분자 광촉매(PEC-1, PEC-4, PEC-8)를 구성하였다. 체계적인 광전기화학 및 광촉매 성능 특성 평가를 통해 β-머캅토에틸아민 관능기의 도입이 재료의 운반체 거동, 표면 특성 및 광촉매 활성에 미치는 조절 메커니즘과 구조-활성 상관관계를 조사하였다. 연구 결과 β-머캅토에틸아민의 접목 수정은 광생 전하 운반체의 분리 및 이동을 현저히 촉진하고, 재료 표면의 친수성을 효과적으로 향상시켜 광촉매 반응 동역학을 협력적으로 증강시켰다. 그중 PEC-4는 광촉매 수소 생산 반응에서 최적의 성능을 나타냈으며, 가시광선 조사 하에서 H₂ 평균 생산 속도가 184.2 μmol·h⁻¹(10 mg 촉매)이고 450 nm에서 나타나는 양자 효율은 2.1%에 달했다. 또한 해당 다공성 기능성 고분자 광촉매는 여러 번의 반복 반응에서도 우수한 구조 안정성과 촉매 내구성을 보였다. 본 연구는 공액 다공성 고분자 광촉매의 기능성 정밀 설계 및 성능 조절에 대한 실현 가능한 새로운 전략을 제공하며, 고효율 광촉매 재료의 합리적 구축을 위한 중요한 실험적 근거와 이론적 참고를 제시한다.

카바졸기 다공성 고분자; 머캅토에틸아민 수정; 광촉매; 전하 운반체 분리 및 전달; 친수성