Conjugated microporous polymers incorporating Thiazolo[5,4-d]thiazole moieties for Sunlight-Driven hydrogen production from water

噻唑 共轭微孔聚合物 部分 微型多孔材料 电子受体 光催化 催化作用 化学 接受者 光化学 共轭体系 氮化碳 聚合物 组合化学 材料科学 有机化学 物理 凝聚态物理
作者
Maha Mohamed Samy,Islam M. A. Mekhemer,Mohamed Gamal Mohamed,Mohamed Hammad Elsayed,Kun‐Han Lin,Yi-Kuan Chen,Tien‐Lin Wu,Ho‐Hsiu Chou,Shiao‐Wei Kuo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:446: 137158-137158 被引量:95
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137158
摘要

In this paper, we describe efficient, inexpensive, and donor–acceptor (D–A) systems based on conjugated microporous polymers incorporating thiazolo[5,4-d]thiazole (ThTh) linkages for the extraction of H2 from H2O under visible light in the presence of ascorbic acid (AA) as a sacrificial electron donor without additional noble metals as co-catalyst. The integration of electron-rich pyrene (Py) and electron-deficient ThTh units in Py-ThTh-CMP resulted in a D–A system that provided an H2 evolution rate (HER) of 1874 µmol g–1h−1; this value was greater than those of the other tested CMPs prepared with and without the ThTh acceptor moiety. Notably, Py-ThTh-CMP also exceeded the HERs of many other reported materials for photocatalytic H2O reduction, including co-catalysts based on covalent organic frameworks, CMPs, and graphitic carbon nitride. The DFT and TD-DFT suggested the incorporation of ThTh moiety in the CMPs backbone to enhance the charge transfer via S1 ↔ T1 and contribute to the H2 formation. This study presents a new approach for preparing highly efficient photocatalysts for the practical development of cost-effective H2 evolution.
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