Исследование производительности фотокаталитической генерации водорода широкополосными полимерами с сниженной полосой переноса электронов реакции D-π-А

Sheng-lin Jin ,  

Chang-zhi Han ,  

Chong Zhang ,  

Dao-dao Hu ,  

Jia-xing Jiang ,  

摘要

С быстрым развитием мировой экономики традиционные ископаемые топлива быстро истощаются, и связанные с этим проблемы окружающей среды становятся все более серьезными. Водород из-за своего широкого источника, высокой теплоты сгорания и экологической дружественности привлекает большое внимание исследователей. Фотокаталитический разложения воды для получения водорода является эффективной стратегией, которая позволяет избежать проблем загрязнения окружающей среды и смягчить энергетический кризис. Большинство фотокаталитических катализаторов, описанных в настоящее время, являются неорганическими полупроводниковыми материалами, страдающими от низкой фотокаталитической активности и слабой отзывчивости на видимый свет. Поэтому поиск недорогих, высокоактивных и легко приготавливаемых фотокаталитических катализаторов является одной из актуальных исследовательских тем в области водородного производства. В этой статье, с использованием трифильного моста пирролов (π-моста), для управления отношением акцептора и донора фотокаталитического катализатора, проведены синтез и исследование D-π-A типа конъюгированных катализаторов. Сравнительное исследование показало, что введение π единиц в полимер может эффективно увеличить его плоскость молекул и тем самым содействовать передаче световых носителей заряда. Кроме того, высокая плоскость молекул полезна для увеличения области поглощения света полимером. Оптимизация соотношения донора и акцептора между электронными единицами может регулировать изменение микроструктуры полимера и влиять на улучшение активности полимерного фотокаталитического водородного производства. Когда соотношение акцептора и донора фотокаталитического катализатора составляет 1:10, полученный Py-F-BTDO-3 проявляет сильную способность поглощения света и показывает наиболее высокую фотокаталитическую активность для водородного производства под ультрафиолетовым-видимым излучением, достигая 32.53 ммоль·ч-1·г-1.

关键词

Furan-based conjugated polymer;Narrow bandgap;Ratio of electron donor to acceptor;Photocatalytic hydrogen production;Photocatalyst

阅读全文