近日,广东石油化工化学工程刘诗咏教授团队在材料领域国际知名期刊Advanced Functional Materials(影响因子19.0)发表题为“pH-Switchable Recoverable Quasi-Homogeneous Hydrophilic Polymeric Photocatalysts for Efficient Hydrogen Production”的研究论文。广东石油化工化学工程为论文第一完成单位,刘诗咏教授为唯一通讯作者。

该研究聚焦太阳能驱动光催化制氢中"高活性”与“易回收”难以兼顾的关键问题,创新性地设计了一类含羧基(–COOH)的pH响应型亲水共轭聚合物光催化剂。该材料在弱碱性条件下可形成稳定的准均相纳米胶体,有效提升光吸收、传质和电荷分离效率;在酸性条件下则可诱导聚集沉降,实现催化剂的简便回收与循环利用。
研究表明,优化材料EDBT(OH)0.25在可见光照射下表现出优异的光催化产氢性能,在去离子水和天然海水体系中的产氢速率分别达到114.54 和 107.66 mmolg-1h-1,且无需有机共溶剂或铂助催化剂。更重要的是,该催化剂可通过酸化方式实现约95%的回收率,并在连续4次循环后仍保持跨越93%的初始活性,展现出良好的应用潜力。
该成果为构建可回收、高效、适用于复杂水环境的准均相聚合物光催化体系提供了新的设计思路,也为太阳能制氢材料的绿色化和实用化发展提供了重要参考。研究工作得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等资助。
撰稿:刘诗咏 审稿:曾兴业、余长林 签发:隋亦可