La poliimmide (PI) è emersa come un promettente fotocatalizzatore organico grazie ai suoi distinti vantaggi di elevata risposta alla luce visibile, facile sintesi, struttura donatore-accettore molecolarmente sintonizzabile ed eccellente stabilità fisico-chimica. Tuttavia, la sintesi di fotoelettrodi PI di alta qualità rimane una sfida e la scissione dell'acqua fotoelettrochimica (PEC) per PI è stata meno studiata.
Huiyan Zhang e Sheng Chu e un gruppo di ricerca della Southeast University hanno preparato per la prima volta film PI con un semplice metodo di spin-coating. Hanno adottato quattro dianidridi con diverse dimensioni coniugate di unità aromatiche (fenile, bifenile, naftalene, perilene) per costruire i corrispondenti fotoelettrodi D-A PI, denominati rispettivamente PI-PM, PI-BP, PI-NT e PI-PT.
Sono state studiate le loro proprietà PEC ed è stata studiata l'influenza della dimensione del coniugato dell'unità aromatica (fenile, bifenile, naftalene, perilene) dell'accettore di elettroni sulle prestazioni della PEC. I risultati sono pubblicati sulla rivista Frontiers in Energy .
Si è scoperto che l'anello fuso era prominente nel migliorare la capacità di assorbimento della luce del PI, ma gli anelli fusi eccessivi erano sfavorevoli per la separazione della carica fotogenerata.
Di tutti i campioni, il film PI-NT mostra la più alta risposta alla fotocorrente, che è attribuita al suo assorbimento della luce ad ampio spettro, all'efficiente separazione e trasporto della carica e alla forte capacità di fotoossidazione. Tuttavia, la risposta alla fotocorrente del film PI qui presentato deve essere migliorata per un'efficiente scissione dell'acqua PEC, che può essere migliorata mediante la modifica del catalizzatore (ad esempio, drogaggio elementare e ingegneria composita) o l'ottimizzazione del metodo di preparazione dei film nel lavoro successivo. /P>
Questo lavoro non è solo un punto di partenza dei film PI per la scissione dell'acqua PEC, ma fa anche luce sulla progettazione razionale dei fotocatalizzatori polimerici per applicazioni PEC efficienti.
Ulteriori informazioni: Hongyu Qu et al, Scissione fotoelettrochimica dell'acqua migliorata con una poliimmide donatrice-accettrice, Frontiers in Energy (2023). DOI:10.1007/s11708-023-0910-8
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