新型噻吩基共价三嗪骨架材料的制备及其高效光解水产氢性能
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燃料化学学报
- 网络首发时间:2024-06-18 11:23:37
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作者
徐睿钦张建超何曼曼潘柏臻刘连伟张广权孙锐章宇翾柯思源孔德斌王林
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单位
中国石油大学(华东)材料科学与工程学院中国石油大学(华东)石大山能新能源学院
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摘要
氢能作为一种清洁能源有着广阔的开发前景,利用太阳能进行高效光解水制氢是一种非常有前景的策略。共价三嗪骨架材料(CTFs)在光催化领域中的应用受到了广泛的关注。然而,传统高温离子热合成CTFs所需反应条件苛刻,使得材料失去光响应性,并且设计合成具有高光催化性能的CTFs材料的仍极具挑战。对此我们采用脒基缩聚法在温和条件下合成新型CTFs,通过单体的可控设计从分子水平引入噻吩基团构建D-A结实现光催化产氢性能的提升。本文中,我们成功构筑了三种CTFs(CTF-PP、CTF-PTP以及CTF-TPT),电子供体能力更强的D-A型CTF-TPT光催化产氢活性高达15650μmol/(g·h),而不含电子供体基团的CTF-PP光催化产氢活性只有6172μmol/(g·h)。此外,本文通过电化学分析与模拟计算得出噻吩基团和三嗪基团可分别作为有效的电子供体单元和受体单元,通过引入D-A结可以在分子水平上进一步调控CTFs带隙位置并促进电荷分离和传输,进而提高光催化性能。
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关键词
光催化产氢共价有机框架D-A分子结分子设计