研究目的
设计与研究具有电子输出"触手"的共轭给体-受体聚合物光催化剂，用于高效水分解制氢，重点探究二苯并噻吩-S,S-二氧化物单元对提升光催化性能的作用。
研究成果
在给体-受体共轭聚合物中引入二苯并噻吩-S,S-二氧化物单元作为电子输出"触手"，可显著提升光催化产氢性能——P-FSO材料实现了400 μmol h?1的高产率及8.5%的表观量子产率。DFT计算证实磺?；哦愿咝У缱邮涑龅墓丶饔?，凸显该策略对优化聚合物光催化剂的重要意义，为后续实现整体水分解性能提升提供了潜力。
研究不足
该研究采用无定形的不溶性聚合物固体，这可能限制其加工性和可扩展性；残留的钯作为助催化剂，可能引入杂质；且研究重点是在牺牲剂作用下的析氢反应，而非整体水分解。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用分子工程策略，通过Suzuki-Miyaura缩聚法合成给体-受体共轭聚合物，并利用DFT计算进行理论分析。
2：样本选择与数据来源：
通过调节二苯并噻吩-S,S-二氧化物（FSO）单元含量合成聚合物，所用单体包括芘和苯衍生物等。
3：实验仪器与材料清单：
仪器包含布鲁克D8 Advance X射线衍射仪、BioRad FTS 6000红外光谱仪、日立SU8010扫描电镜、赛默飞ESCALAB250光电子能谱仪、瓦里安Cary 500 Scan紫外-可见漫反射光谱仪、爱丁堡FI/FSTCSPC 920荧光光谱仪、麦克默瑞提克ASAP 3020氮气吸附仪、布鲁克Advance III 500核磁共振仪，以及Gaussian 03软件进行DFT计算。材料来自Sigma-Aldrich、TCI和Alfa Aesar的各类化学品。
4：实验流程与操作步骤：
通过缩聚法合成聚合物，使用上述仪器表征，并在Pyrex顶照式反应器中以300 W氙灯照射进行光催化产氢测试，结合气相色谱分析。
5：数据分析方法：
采用DFT计算分析电子特性，光催化性能通过产氢速率和表观量子产率评估。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Bruker Advance III 500 spectrometer
Advance III 500
Bruker
Carrying out solid-state Cross-Polarization Magic Angle Spinning 13C NMR experiments.
-
Bruker D8 Advance diffractometer
D8 Advance
Bruker
Performing X-ray diffraction measurements with Cu Kα1 radiation.
-
HITACHI SU8010 field emission scanning electron microscopy
SU8010
HITACHI
Investigating the morphology of samples.
-
Thermo ESCALAB250 instrument
ESCALAB250
Thermo
Obtaining X-ray photoelectron spectroscopy data with a monochromatized Al Kα line source.
-
Edinburgh FI/FSTCSPC 920 spectrophotometer
FI/FSTCSPC 920
Edinburgh
Acquiring photoluminescence spectra and time-resolved PL.
-
BioRad FTS 6000 spectrometer
FTS 6000
BioRad
Recording Fourier transform infrared spectra.
-
Varian Cary 500 Scan UV-visible system
Cary 500 Scan
Varian
Performing UV-Vis diffuse reflectance spectra.
-
Micromeritics ASAP 3020 equipment
ASAP 3020
Micromeritics
Conducting nitrogen sorption measurements at 77 K.
-
Gaussian 03 program package
03
Gaussian
Performing density functional theory calculations.
-
300 W Xe-lamp
Providing light irradiation for photocatalytic tests.
-
Newport 2936-R optical power meter
2936-R
Newport
Measuring light intensities for AQY calculations.
-
登录查看剩余9件设备及参数对照表
查看全部
