2021年2月15日
光催化复合聚合物纳米颗粒已经被来自yabo214乌普萨拉大学开发一种环保的方法，从阳光和水中提取氢气作为能源使用。
黑色溶液中的聚合物点(插图)比彩色溶液中的单组分聚合物点吸收更多的光，表现出更好的光催化性能。图片来源:P-Cat。
在实验室测试中，这种“聚合物点”表现出了很好的稳定性和性能。这项研究已经在美国化学学会杂志．
到目前为止，满足未来对可持续能源的需求一直是一个有争议的问题。一种可能的方法是使用氢气，氢气可以从可再生资源:太阳能和水中合成。
然而，这个过程需要所谓的光催化剂。传统上，它们是由金属材料制成的，通常是有毒的。亚博网站下载
相比之下，乌普萨拉大学物理化学副教授田海宁领导的研究小组一直在努力开发纳米级有机光催化剂。这些“聚合物点”的开发既经济又环保。
由于聚合物点(Pdots)非常小，所以它们在水中分布均匀。与传统的光催化剂相比，这提供了一个巨大的反应表面，这意味着更多的光可以以氢气的形式存储。
目前，研究小组已经开发出一种Pdot，它包含三个组成部分。在实验中，该颗粒表现出了良好的稳定性和催化性能。
将几个吸收不同波长光的组件组合在一起，是创建一个系统的最简单方法，在这个系统中，所有可见表面都能捕捉光。但是，让这些组件在光催化系统中很好地协同工作是一项挑战．
田海宁，乌普萨拉大学物理化学副教授(讲解员)
Pdot暴露在光下
为了研究不同成分的协同作用，Tian和他的合作者采用了光谱方法，将Pdot暴露在光照下一段特定的时间。因此，他们可以追踪光化学中间体是如何形成和在光照下消失的。
看到在一个粒子中发生了超快的能量转移和电子转移是令人兴奋的，这有助于系统在催化过程中利用光和分离电荷．
刘爱杰，研究第一作者，乌普萨拉大学化学系-Ångström实验室博士后研究员
研究组成功改进了三组分聚合物点催化太阳能转化为氢气的体系，在600纳米时效率为7%。
这比研究人员使用只包含一种成分的Pdots时在600纳米处获得的0.3%要好得多。目前存在的一个问题是，光催化剂往往会过早降解，但目前，即使在120小时的测试后，该团队也没有发现任何明显的降解。
期刊引用:
刘、。等．(2021)亚皮秒能量和电荷转移的全色三元聚合物点用于高效和稳定的光催化析氢。美国化学学会杂志．doi.org/10.1021/jacs.0c12654．
来源:https://www.uu.se/en