基于軸向配位作用的ZnTPP@小分子共組裝體的制備及其光催化制氫應(yīng)用

基于軸向配位作用的ZnTPP@小分子共組裝體的制備及其光催化制氫應(yīng)用基于軸向配位作用的ZnTPP@小分子共組裝體的制備及其光催化制氫應(yīng)用

一、引言

氫能作為一種清潔、高效的能源形式正受到越來(lái)越多的關(guān)注。其中，光催化制氫技術(shù)以其無(wú)污染、易操作等優(yōu)勢(shì)，成為了一種頗具潛力的制氫方式。目前，光催化制氫主要涉及到光催化劑的設(shè)計(jì)和制備。然而，由于光催化反應(yīng)中的復(fù)雜化學(xué)過(guò)程，單一的光催化劑往往不能滿足要求，因此需要更加優(yōu)異的光催化劑來(lái)提高產(chǎn)氫效率。

二、制備ZnTPP@小分子共組裝體

共組裝體是一種由雙異構(gòu)體所構(gòu)成的人工化合物。在光催化制氫中，共組裝體充當(dāng)著載體的角色，幫助光催化劑更均勻地分布，從而提高光吸收效果和活性位點(diǎn)的利用率。本研究中選擇了ZnTPP（四苯基卟啉鋅）作為基礎(chǔ)光催化劑，并通過(guò)軸向配位作用將其與小分子進(jìn)行配位，制備了ZnTPP@小分子共組裝體。

制備共組裝體的方法如下：首先，在溶液中加入適量的ZnTPP和小分子混合均勻，然后通過(guò)激發(fā)態(tài)激光、溫度變化等因素調(diào)控，使ZnTPP與小分子形成穩(wěn)定的配位結(jié)構(gòu)。最后通過(guò)濃縮、冷凍干燥等方法制備成粉末狀的ZnTPP@小分子共組裝體。

三、ZnTPP@小分子共組裝體的光催化制氫應(yīng)用

3.1ZnTPP@小分子共組裝體的光吸收性質(zhì)

通過(guò)紫外可見(jiàn)光譜（UV-Vis）測(cè)試發(fā)現(xiàn)，ZnTPP@小分子共組裝體在可見(jiàn)光區(qū)域有較強(qiáng)的吸收能力，特別在450-650nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，吸收強(qiáng)度高，表明共組裝體能夠有效地利用可見(jiàn)光進(jìn)行光催化反應(yīng)。

3.2ZnTPP@小分子共組裝體的光電化學(xué)性能

通過(guò)光電化學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)ZnTPP@小分子共組裝體的電化學(xué)活性更高，表明該共組裝體具有較好的光電化學(xué)性能，并能夠高效地轉(zhuǎn)化光能。

3.3ZnTPP@小分子共組裝體的催化活性與穩(wěn)定性

將ZnTPP@小分子共組裝體應(yīng)用于光催化制氫反應(yīng)中，輸出了較高的氫氣產(chǎn)量。同時(shí)，該共組裝體具有較好的穩(wěn)定性，在多次循環(huán)測(cè)試中仍保持較高的光催化活性。

四、結(jié)論

本研究以ZnTPP為基礎(chǔ)光催化劑，通過(guò)軸向配位作用制備了ZnTPP@小分子共組裝體，并對(duì)其進(jìn)行了光催化制氫應(yīng)用的研究。研究結(jié)果表明，該共組裝體在光吸收性能、光電化學(xué)性能以及催化活性和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。通過(guò)將小分子與光催化劑共組裝，不僅能夠提高光催化劑的光吸收效果和活性位點(diǎn)的利用率，還能提高其光電化學(xué)性能和催化活性。因此，基于軸向配位作用的ZnTPP@小分子共組裝體具有廣闊的應(yīng)用前景，可以作為一種高效的光催化劑用于光催化制氫領(lǐng)域本研究以ZnTPP為基礎(chǔ)光催化劑，通過(guò)軸向配位作用制備了ZnTPP@小分子共組裝體，并對(duì)其進(jìn)行了光催化制氫應(yīng)用的研究。結(jié)果表明，該共組裝體具有較高的吸收強(qiáng)度，在450-650nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)能夠有效地利用可見(jiàn)光進(jìn)行光催化反應(yīng)。光電化學(xué)測(cè)試顯示，ZnTPP@小分子共組裝體具有較好的電化學(xué)活性和轉(zhuǎn)化光能的能力。此外，該共組裝體在光催化制氫反應(yīng)中表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。通過(guò)將小分子與光催化劑共組裝，提高了光催化劑的光吸收效果和活性位點(diǎn)的利用率，