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
Diablo发布了新的文献求助10
1秒前
Buduan完成签到,获得积分10
3秒前
猫猫虫完成签到,获得积分10
3秒前
王强锋发布了新的文献求助10
3秒前
enen完成签到,获得积分10
5秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
6秒前
enen发布了新的文献求助10
8秒前
英勇靖雁完成签到,获得积分10
11秒前
Jin发布了新的文献求助10
14秒前
传奇3应助Minguk采纳,获得10
18秒前
研友_LMo56Z完成签到,获得积分10
18秒前
毛毛余完成签到 ,获得积分10
19秒前
鳄鱼队长完成签到,获得积分10
20秒前
breaking完成签到,获得积分10
21秒前
lelehanhan完成签到,获得积分10
23秒前
土豆王完成签到,获得积分10
23秒前
xzy998应助enen采纳,获得10
24秒前
桐桐应助enen采纳,获得10
24秒前
qsmei2020完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
前行者完成签到,获得积分10
26秒前
Jin完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
ranlan发布了新的文献求助10
31秒前
公西翠萱完成签到 ,获得积分10
32秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
33秒前
Ng_完成签到,获得积分10
33秒前
万能图书馆应助宇文向雪采纳,获得10
34秒前
34秒前
34秒前
Minguk发布了新的文献求助10
34秒前
只争朝夕应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
只争朝夕应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
龍Ryu完成签到,获得积分10
35秒前
accelia完成签到,获得积分10
36秒前
yunt完成签到 ,获得积分10
36秒前
王强锋发布了新的文献求助10
37秒前
BYN完成签到 ,获得积分10
39秒前
willa完成签到,获得积分10
40秒前
雨霧雲完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 6359032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173002
关于积分的说明 17212025
捐赠科研通 5414024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865338
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690836