近年來(lái)，聚合物光催化劑（polymer photocatalysts）在水光催化制氫方面受到越來(lái)越多的關(guān)注，但是大多數(shù)研究報(bào)道是使用犧牲電子供體生產(chǎn)氫，不適合大規(guī)模制取氫氣?；诖耍?strong>英國(guó)利物浦大學(xué)Andrew I.Cooper和Alexander J. Cowan、日本東京理科大學(xué)Akihiko Kudo以及英國(guó)斯特拉斯克萊德大學(xué)Reiner Sebastian Sprick（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種負(fù)載鈀/氧化銥（Pd/IrO2）的二苯并[b, d]噻吩砜（P10）均聚物催化劑，在系統(tǒng)穩(wěn)定后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（>60 h）整體水分解以產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量量的H2和O2。在文中，作者探索了二苯并[b, d]噻吩砜（P10）的均聚物，該均聚物在適當(dāng)?shù)臓奚娮咏o體或受體存在的情況下，可以驅(qū)動(dòng)質(zhì)子還原和水氧化作為單獨(dú)的半反應(yīng)，因此預(yù)計(jì)線性共軛聚合物P10能夠驅(qū)動(dòng)整體水分解。鑒于助催化劑的重要性，作者還探索了一系列負(fù)載到P10上的金屬，用于在沒(méi)有犧牲試劑的情況下進(jìn)行整體水分解。發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，通過(guò)使用負(fù)載銥（P10-Ir）的P10進(jìn)行整體水分解反應(yīng)，這是首次使用線性共軛聚合物的單組分水分解光催化劑的例子。光催化活性強(qiáng)烈依賴于助催化劑，僅發(fā)現(xiàn)Ir助催化劑可驅(qū)動(dòng)P10光催化劑的整體水分解。瞬態(tài)吸收UV/vis光譜用于研究光催化系統(tǒng)并生成分析的物種相關(guān)光譜表明，電荷分離的P10(-)-IrO2(+)狀態(tài)迅速形成，使水在IrO2催化劑上氧化，并通過(guò)電子轉(zhuǎn)移到Pd助催化劑產(chǎn)生氫氣，突出了Ir助催化劑的重要性。盡管該系統(tǒng)的整體太陽(yáng)能制氫效率非常低，但對(duì)于用于犧牲制氫的聚合物的首個(gè)實(shí)施方案，它提供了概念驗(yàn)證研究，即線性聚合物光催化劑原則上可以移開使用犧牲試劑生產(chǎn)氫氣。Photocatalytic overall water splitting under visible light enabled by a particulate conjugated polymer loaded with iridium. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202201299.
https://doi.org/10.1002/anie.202201299.
