张凤鸣AM：COF/COF S-scheme异质结增强光催化全解水
学术
2024-10-19 19:06
上海
共价有机框架（COF）作为一种新型的光催化剂，在可见光驱动的氢气释放中显示出独特的优势，而报道的整体水分解系统在各种基于COF的光催化剂中仍然非常罕见。有鉴于此，哈尔滨理工大学张凤鸣教授等报道由两种COF构建有机S异质结，能够改善光催化整体水分解的性能。要点1. 在该体系中，TpBpy-COF和COF-316分别作为生成H2和O2的位点，通过共轭芳环之间的π-π相互作用结合在一起。将尺寸超小的Pt纳米颗粒引入TpBpy-COF纳米片的孔道，得到COF-316/Pt@TpBpy-COFNS异质结构，在可见光（λ≥420 nm）分别得到220.4 μmol g-1 h-1的制氢效率和110.2 μmol g-1 h-1的产氧效率。要点2. 通过瞬态吸收光谱（TAS）和光电子测量，有机异质结界面能够显著促进光生电子-空穴的分离和转移。通过理论计算和原位实验，验证COF/COF异质结界面的自发形成和整体水分解的活性位点。Bing-Bing Luan, Xiaoyu Chu, Ya Wang, Xiu Qiao, Yanxia Jiang, Feng-Ming Zhang, Construction of COF/COF Organic S-Scheme Heterostructure for Enhanced Overall Water Splitting, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202412653https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202412653原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
