La Universidad de Fudan ha logrado avances significativos en el campo de la producción de hidrógeno fotocatalítico utilizando materiales estructurales orgánicos bidimensionales.

Los materiales estructurales orgánicos bidimensionales (2D·COF) han atraído una gran atención en el campo de la hidrólisis fotocatalítica totalmente acuosa. Tienen las ventajas de una composición química ajustable, alta porosidad y alta cristalinidad, de modo que los electrones y los huecos pueden separarse rápidamente bajo la luz y sufrir reacciones de reducción y oxidación, respectivamente. Sin embargo, la escasa capacidad de transferencia de electrones desde el fotosensibilizador al sitio activo sigue siendo uno de los factores importantes que restringen el desarrollo de materiales COF 2D. Para resolver este problema, los científicos de la Universidad de Fudan utilizaron viológeno como mediador de transferencia de electrones y lo integraron en materiales COF 2D mediante una reacción de cuaternización, lo que mejoró enormemente la actividad y estabilidad de la producción de hidrógeno fotocatalítico. Los resultados relevantes se publicaron en la importante revista Angew. Químico. Int.ed en el campo de la química, el factor de impacto es 12,257.

La imagen de arriba muestra el proceso de síntesis de este material. Después de cargar una cierta cantidad de Pt como cocatalizador, se puede producir hidrógeno de manera estable y eficiente.

La capacidad de absorción de luz visible del material se estudió mediante espectroscopia de reflectancia difusa UV-visible. La capacidad de absorción es superior a 650 nm y la tasa de producción de hidrógeno de la mejor muestra es de hasta 350 μm ol/h. Aún mantiene una alta actividad después de 6 pruebas consecutivas, lo que demuestra que el material tiene una excelente estabilidad.

Una serie de pruebas de rendimiento muestran que la muestra sintetizada tiene buenas capacidades de separación de carga fotogenerada.

Enlace del artículo: https://doi.org/10.1002/anie.20201618.