人工光合成技術(shù)既能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能的有效利用又能夠制備高附加值的化學(xué)品，是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的理想技術(shù)途徑之一。有機(jī)共軛高分子半導(dǎo)體材料具有化學(xué)結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)可從分子層面調(diào)控的特點(diǎn)，在光催化分解水、二氧化碳還原以及光催化有機(jī)合成等研究領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。然而，目前高分子光催化材料仍然面臨本征催化活性偏低及催化反應(yīng)機(jī)理不清楚的挑戰(zhàn)，難以構(gòu)建清晰的構(gòu)效關(guān)系，極大地限制了這類光催化材料的發(fā)展。因此，系統(tǒng)研究高分子光催化材料的活性位點(diǎn)、反應(yīng)機(jī)理與光催化性能調(diào)控機(jī)制對提高催化反應(yīng)效率、反應(yīng)產(chǎn)物選擇性以及實(shí)現(xiàn)高分子光催化材料在未來的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐航勛教授在特約專論中重點(diǎn)討論了其課題組近年來在共軛高分子光催化材料表面活性位點(diǎn)及反應(yīng)機(jī)理探究方面的工作。他們通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成將有機(jī)活性官能團(tuán)作為本征催化活性中心引入高分子光催化材料的結(jié)構(gòu)中并結(jié)合原位光譜表征技術(shù)和第一性原理計(jì)算深入闡明了多種不同高分子光催化材料的表面反應(yīng)活性位點(diǎn)及催化反應(yīng)路徑。該專論還展望了未來高分子光催化材料在光催化能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
以上工作即將在《高分子學(xué)報(bào)》2020年第11期出版（2020, 51(11): 1201-1213），題為：“高分子光催化材料表面活性位點(diǎn)及其反應(yīng)機(jī)理探究”，通訊作者是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐航勛教授。該工作得到了國家自然科學(xué)基金(基金號 21875235)，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(項(xiàng)目號2017YFA0207301)和中國博士后科學(xué)基金(基金號 2019M662160)的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20153
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