DFT-Assisted Design of D–A Conjugated Polymers for Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide

光催化 三苯胺 共轭体系 二氧化碳电化学还原 聚合物 蒽醌 选择性 密度泛函理论 材料科学 化学工程 光化学 化学 有机化学 催化作用 计算化学 一氧化碳 工程类
作者
Yuepeng Wang,Guipeng Ji,Wenqiang Ye,Fengtao Zhang,Yiding Wang,Yanfei Zhao,Zhimin Liu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (29): 9460-9468 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c01875
摘要

Renewable-energy-driven CO2 transformation to chemicals and fuels is promising but still challenging. Herein, with the help of a density functional theory (DFT) analysis of molecular orbital energies, a series of electron donor–acceptor (D–A) conjugated organic polymers were designed and prepared by one-step Scholl coupling of polycyclic arenes and anthraquinone. The resultant polymers exhibit high efficiency in photocatalytic CO2 reduction with water vapor in the absence of any additional sacrificial reductant under visible light irradiation. In particular, the polymer from anthraquinone and triphenylamine could afford CO with a generation rate of 69.7 μmol g–1 h–1 and selectivity of >99.9%, which is superior to most metal-free and sacrificial reductant-free systems. Molecular orbital visualizations indicate that photocatalysts show clear charge separation under visible light stimulation. In addition, control experiments and contact angle tests demonstrated that the high selectivity toward CO may come from the intrinsic hydrophobicity of the photocatalysts. This work provides new insight into the DFT-assisted design of organic polymeric photocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星河清梦发布了新的文献求助30
刚刚
dai完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
顺利珂完成签到,获得积分10
1秒前
testmanfuxk发布了新的文献求助10
1秒前
刘明生发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.3应助whaha采纳,获得10
2秒前
披着羊皮的狼应助Zimei采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
李健应助guohuameike采纳,获得10
2秒前
lzd发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
太阳当空照完成签到,获得积分10
3秒前
hmhu完成签到,获得积分10
3秒前
徐zihao发布了新的文献求助10
3秒前
Rita应助taotao216采纳,获得10
3秒前
3秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
pangpangdan完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
5秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
明写春诗完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6295724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113316
关于积分的说明 16980974
捐赠科研通 5357999
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846655
邀请新用户注册赠送积分活动 1823851
关于科研通互助平台的介绍 1678994