离子热合成三嗪-庚嗪基共聚物及其光催化“海水”制氢

将PCN在低共熔盐(即氯化钠/氯化钾)中进行简单的后煅烧处理合成了一种三嗪-庚嗪的共聚物。

上述方法可调节聚合过程并优化结构，所构筑的内部三嗪-庚嗪供体-受体(D-A)异质结构**加速了界面电荷转移(CT)，从而共同提高光催化活性 (420nm 处AQY = 60%)。该研究突出了在NaCl/KCl熔盐中分子间D-A共聚物的构建，该熔盐具有较高的熔点但不含锂，以调节PCN的化学结构和性质。

图文导读：

图1 三嗪-庚嗪基共聚物的结构示意和理论计算

a) 可能的三嗪-庚嗪基结构，其中灰色、蓝色、白色和紫色分别代表C, N, H和Na (或K)原子；

b) 共聚物的DFT电子性质计算。

图2 三嗪-庚嗪基共聚物的晶体结构和元素组成

a) CN, CN-LiNa, CN-LiK和CN-NaK的XRD图谱；

b) CN, CN-LiNa, CN-LiK和CN-NaK的FT-IR光谱；

c,d) CN-NaK的HRTEM图像(内插：选区放大)；

e) CN-NaK的EELS谱；

f) CN, CN-LiNa, CN-LiK和CN-NaK聚合物的N1s高分辨XPS谱图。

图3 三嗪-庚嗪基共聚物的光电性能

a) CN, CN-LiNa, CN-NaK和CN-LiK的UV-Vis吸收(内插：数码照片)；

b) CN, CN-LiNa, CN-NaK和CN-LiK的HOMO和LUMO能级位置；

c) CN, CN-LiNa, CN-NaK和CN-LiK的室温稳态PL光谱；

d) CN和CN-NaK的EIS曲线。

图4 三嗪-庚嗪基共聚物的制氢活性

a) 三嗪-庚嗪基共聚物的光催化制氢速率；

b) 该工作与之前相关工作的AQY直接比较。

将PCN在合适的共晶熔融盐中进行简单的后煅烧处理合成了一种高活性D-A共聚物，上述过程可加速聚合过程并调节形态、结构、光电性能。表征表明CN-NaK虽然结晶度和光学吸收稍低一些，但比CN-LiK和CN-LiNa表现出更好的活性，认为应归因于良好的DA结构大大促进了界面电荷载流子转移。该研究利用熔盐的化学性质如极性和热力学来合理调节PCN的结构和活性，为合成构造良好和高活性的光催化剂提供了一种简单但非常有吸引力的途径。