近年来，聚合物光催化剂（polymer photocatalysts）在水光催化制氢方面受到越来越多的关注，但是大多数研究报道是使用牺牲电子供体生产氢，不适合大规模制取氢气。基于此，英国利物浦大学Andrew I.Cooper和Alexander J. Cowan、日本东京理科大学Akihiko Kudo以及英国斯特拉斯克莱德大学Reiner Sebastian Sprick（共同通讯作者）等人报道了一种负载钯/氧化铱（Pd/IrO2）的二苯并[b, d]噻吩砜（P10）均聚物催化剂，在系统稳定后的较长时间内（>60 h）整体水分解以产生化学计量量的H2和O2。在文中，作者探索了二苯并[b, d]噻吩砜（P10）的均聚物，该均聚物在适当的牺牲电子给体或受体存在的情况下，可以驱动质子还原和水氧化作为单独的半{attr}3137{/attr}，因此预计线性共轭聚合物P10能够驱动整体水分解。鉴于助催化剂的重要性，作者还探索了一系列负载到P10上的金属，用于在没有牺牲试剂的情况下进行整体水分解。发现在优化的反应条件下，通过使用负载铱（P10-Ir）的P10进行整体水分解反应，这是首次使用线性共轭聚合物的单组分水分解光催化剂的例子。光催化活性强烈依赖于助催化剂，仅发现Ir助催化剂可驱动P10光催化剂的整体水分解。瞬态吸收UV/vis光谱用于研究光催化系统并生成分析的物种相关光谱表明，电荷分离的P10(-)-IrO2(+)状态迅速形成，使水在IrO2催化剂上氧化，并通过电子转移到Pd助催化剂产生氢气，突出了Ir助催化剂的重要性。尽管该系统的整体太阳能制氢效率非常低，但对于用于牺牲制氢的聚合物的首个实施方案，它提供了概念验证研究，即线性聚合物光催化剂原则上可以移开使用牺牲试剂生产氢气。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.
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