一种全光谱无金属卟啉超分子光催化剂，兼具高效产氢与产氧双功能

摘要： 成功构建了一种全光谱（300-700纳米）响应型卟啉超分子光催化剂，其理论太阳光谱效率达44.4%。首次实现卟啉光催化剂在无需添加任何助催化剂的情况下，分别以40.8和36.1微摩尔每克每小时速率产氢与产氧。其强氧化性能还表现出高效的光降解活性，在苯酚光降解方面比g-C3N4高出十倍以上。这种优异的光催化还原与氧化活性源于电子捕获基团的分子偶极产生的强内建电场及超分子光催化剂的纳米晶结构。通过调节卟啉的最高占据分子轨道与最低未占分子轨道能级，该超分子光催化剂获得了适宜的带隙结构，从而在可见光照射下产生氢气和氧气析出的热力学驱动力。通过结构设计有机分子的有序组装来调控光催化剂能带结构，为能源与环境应用中有机光催化剂的设计提供了新思路。