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理学院张健教授团队在水分解制氢领域取得系列重要进展

简述:理学院张健教授团队在水分解制氢领域取得系列重要进展      来源:无限代教学网

近日,我校理学院应用化学系张健教授团队先后在光电/电催化水合成制氢催化资料的研讨中获得重要停顿,相关研讨工作分别以第一作者/第一单位和通讯作者/通讯单位发表于资料科学范畴顶级期刊先进资料(Adv. Mater.,影响因子: 21.95)和化学范畴顶级期刊德国应用化学(Angew. Chem.-Int. Edit.,影响因子:12.102)。

光电/电催化水合成制氢能将光能或新能源产生的电能转化成便于贮存、环境友好的氢能,是将来氢能时期的中心技术,理学院张健教授团队在该范畴研讨成果如下:

1)经过准确调控1,4-二乙炔苯与1,3,5-三乙炔苯的共聚作用,设计了一种全新的具有连续弯曲能带的梯度同质结资料(图1),这种构造有效促进了光生电荷载流子的别离与转移,从而2.5倍进步了光电催化水合成制氢效率,相关研讨成果“Poly(1,4-diethynylbenzene) Gradient Homojunction with Enhanced Charge Carrier Separation for Photoelectrochemical Water Reduction”发表于Adv. Mater.,张健教授为共同通讯作者,我校为共同通讯作者单位。

2)应用聚合物具有在分子程度上可调控的带隙/位置和活性中心的可设计性,分离炔类聚合物的极化噻吩基单体能够很大水平上拓宽光吸收范围和促进电荷别离/传输以及C-C三键能够被转化为水复原的活性位点(图2),采用外表聚合缩聚法在商业铜泡沫上制备聚(2,5-二乙炔基噻吩[3,2-b]噻吩)用于光电催化水合成制氢,获得了聚合物类资料的最高产氢效率,相关研讨成果“Molecular Engineering of Conjugated Acetylenic Polymers for Efficient Cocatalyst-free Photoelectrochemical Water Reduction”发表于Angew. Chem.-Int. Edit.,并被选为VIP(Top 5%)论文,张健教授为共同通讯作者,我校为共同通讯作者单位。

3)基于在载体效应和界面效应在OER和HER电催化剂的研讨中所获得的停顿(图3),在Adv. Mater.发表综述论文“Support and Interface Effects in Water Splitting Electrocatalysts”,张健教授为第一作者,我校为第一完成单位。

图1.新型梯度同质结(p(DEB1-xTEBx))资料构造表示图

图2.不同共轭聚合物的带隙构造

图3.电催化合成水中界面效应和载体效应的表示图

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