乌普萨拉大学 与有色溶液中的单组分聚合物点相比，黑色溶液中的聚合物点(插图)可以吸收更多的光，并显示出更好的光催化性能
信用:P-Cat 利用乌普萨拉大学的研究人员开发的光催化复合聚合物纳米粒子，可以以环境友好的方式从水和阳光中提取氢气用于能源
在实验室测试中，这些“聚合物点”显示出有希望的性能和稳定性
这项研究已经发表在《美国化学学会杂志》上
我们如何满足未来对可持续能源的需求是一个备受争议的问题
一个可行的途径是氢，它可以从可再生资源中产生:水和太阳能
但是这个过程需要所谓的光催化剂
传统上，它们是由通常有毒的金属材料制成的
相反，乌普萨拉大学昂斯特罗姆实验室的田海宁领导的一个研究小组正致力于开发纳米尺寸的有机光催化剂——聚合物光催化剂——既环保又经济
因为聚合物点非常小，所以它们均匀地分布在水中
与传统的光催化剂相比，这提供了更大的反应表面，这意味着更多的光可以以氢气的形式储存
该研究小组现已开发出一种包含三种成分的Pdot
在测试中，该颗粒显示出非常好的催化性能和稳定性
“将吸收不同波长光的几个组件结合起来，是创建一个所有可见表面都能捕获光的系统的最简单方法
但是让这些成分在光催化系统中很好地协同工作是一个挑战，”乌普萨拉大学物理化学副教授(讲师)海宁田说
为了研究各种成分如何协同工作，田和他的同事使用光谱技术，将Pdot暴露在光线下一段时间
因此，他们能够跟踪光化学中间体是如何产生的，以及在光照下是如何消失的
“看到超快能量转移和电子转移都发生在一个粒子中，这是令人兴奋的，这有助于系统利用光并分离催化过程中的电荷，”该研究的主要作者刘爱杰说，他是化学系的博士后研究员
研究人员成功地优化了三组分聚合物量子点系统，使其在600纳米(nm)时以7%的效率催化太阳能转化为水能
这明显好于0
3%在600纳米时由该组在仅由一种组分组成的Pdots上工作时获得
以前的一个问题是光催化剂过早降解，但现在研究人员即使在120小时的测试后也无法辨别出任何明显的降解
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