超分子组装助力高活性碳氮基光/电催化材料的合成

• 阅读： 2022/12/13 13:46:58

  近日，南京理工大学孙敬文副教授（通讯作者）、张文耀教授（通讯作者）、姚方磊博士（第一作者）等在《国家科学进展》（National Science Open）发表综述文章，系统地总结了超分子组装的形貌和结构调控，及其衍生碳氮功能材料应用于光/电催化领域的最新进展，并对其未来发展方向和挑战进行了展望。

  超分子衍生碳氮材料应用于光/电催化反应

  这张示意图描述了超分子衍生碳氮材料的形貌、组成与结构调控，及其在各种光/电催化反应中的应用。

  基于氧化还原反应的可持续绿色能源存储与转换技术是解决能源紧缺和实现“碳中和，碳达峰”的理想途径。光/电催化剂在氧化还原反应中起着至关重要的作用。但是，目前仍然缺少低成本、环境友好、高活性的光/电催化材料。

  在这篇综述论文中，作者从光/电催化反应对于催化剂材料特性的需求出发，首先总结了超分子组装过程中温度、溶剂种类、pH值、单体对超分子形貌和结构的影响，并深入讨论了形貌和结构调控对超分子衍生碳氮材料物理化学特性的影响机制；然后总结了超分子衍生碳氮基材料应用于光/电催化反应的最新进展，包括分解水产氢产氧、CO2还原、氧还原、污染物降解、有机合成等。

  最后，作者通过对不同超分子衍生碳氮材料特性及其光/电催化机理的总结，指出以碳氮材料结构与光/电催化活性之间构效关系，指导特异性光/电催化剂的制备将是未来重要的发展方向。同时，探索具有独特光、电特性的原始超分子组装体，也是非常有前景的发展方向。

  转自：“中国科学杂志社”微信公众号

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