Conjugated Microporous Polymer Nanosheets for Overall Water Splitting Using Visible Light

共轭微孔聚合物 材料科学 分解水 光催化 聚合物 共轭体系 可见光谱 光化学 微型多孔材料 化学工程 光催化分解水 纳米技术 光电子学 有机化学 催化作用 化学 工程类 复合材料
作者
Lei Wang,Yangyang Wan,Yanjun Ding,Sikai Wu,Ying Zhang,Xinlei Zhang,Guoqing Zhang,Yujie Xiong,Xiaojun Wu,Jinlong Yang,Hangxun Xu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (38) 被引量:397
标识
DOI:10.1002/adma.201702428
摘要

Direct water splitting into H2 and O2 using photocatalysts by harnessing sunlight is very appealing to produce storable chemical fuels. Conjugated polymers, which have tunable molecular structures and optoelectronic properties, are promising alternatives to inorganic semiconductors for water splitting. Unfortunately, conjugated polymers that are able to efficiently split pure water under visible light (400 nm) via a four-electron pathway have not been previously reported. This study demonstrates that 1,3-diyne-linked conjugated microporous polymer nanosheets (CMPNs) prepared by oxidative coupling of terminal alkynes such as 1,3,5-tris-(4-ethynylphenyl)-benzene (TEPB) and 1,3,5-triethynylbenzene (TEB) can act as highly efficient photocatalysts for splitting pure water (pH ≈ 7) into stoichiometric amounts of H2 and O2 under visible light. The apparent quantum efficiencies at 420 nm are 10.3% and 7.6% for CMPNs synthesized from TEPB and TEB, respectively; the measured solar-to-hydrogen conversion efficiency using the full solar spectrum can reach 0.6%, surpassing photosynthetic plants in converting solar energy to biomass (globally average ≈0.10%). First-principles calculations reveal that photocatalytic H2 and O2 evolution reactions are energetically feasible for CMPNs under visible light irradiation. The findings suggest that organic polymers hold great potential for stable and scalable solar-fuel generation.
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
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
许多多完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助Fyf333采纳,获得10
2秒前
化学天空完成签到,获得积分10
3秒前
老虎皮完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
刘峰完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
日新月异完成签到,获得积分10
7秒前
可耐的松鼠完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
沉静的万天完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
范范完成签到,获得积分10
9秒前
汉堡包应助dique3hao采纳,获得10
9秒前
gzl发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
霸气雁露发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
天天快乐应助优美忆彤采纳,获得10
12秒前
15秒前
刘峰发布了新的文献求助10
15秒前
yyy发布了新的文献求助10
16秒前
gzl完成签到,获得积分10
16秒前
范范发布了新的文献求助10
17秒前
彭于晏应助周斌采纳,获得10
17秒前
OvO_4577发布了新的文献求助10
18秒前
SKYE发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
酷波er应助壮观的小懒虫采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Organic Reactions, Volume 118 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7139744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8787908
关于积分的说明 18577282
捐赠科研通 6728279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3155271
关于科研通互助平台的介绍 2282619
邀请新用户注册赠送积分活动 2129692