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，是解決能源危機和環(huán)境問題的理想技術(shù)途徑之一。有機共軛高分子半導(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，在光催化分解水、二氧化碳還原以及光催化有機合成等研究領(lǐng)域取得了顯著進展。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、反應(yīng)機理與光催化性能調(diào)控機制對提高催化反應(yīng)效率、反應(yīng)產(chǎn)物選擇性以及實現(xiàn)高分子光催化材料在未來的實際應(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及反應(yīng)機理探究方面的工作。他們通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與合成將有機活性官能團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)和機遇。
以上工作即將在《高分子學(xué)報》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及其反應(yīng)機理探究”，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)，國家重點研發(fā)計劃(項目號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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