光催化分解水制氢是一种理想的获取清洁能源的手段，因此高效光催化剂的开发在近年备受关注。目前报道的有机光催化剂往往具有疏水性的结构，同时大都不能溶于常规溶剂，会带来批次差异性以及难以在水溶液中形成均匀分散等问题。另外，对于光催化制氢而言，最为理想的模型是直接将海水资源加以利用。然而，由于海水的高盐度，使得传统的光催化剂难以在海水环境中有效地工作。因此，开发一类能够在海水环境中实现高效光催化制氢的有机光催化剂仍是一项巨大的挑战。北京化工大学向中华教授课题组设计制备了一种碳封装磷化镍负载在完全共轭有机聚合物上的有机杂交光催化剂(COP-TF@CNi2P)，用于从海水分裂中稳定而有效地生成H2。实验和理论计算表明，碳层覆盖在磷化镍上不仅可以加强与聚合物的π-π交互作用，而且还能从COP-TF吸引光诱导的电子到CNi2P表面，这有助于加快激子分离，该COP-TF@CNi2P催化剂可以在λ≥ 400 nm的条件下从海水中实现高达2.5mmol/g/h的光催化产氢效率，经过半个月的产氢测试之后，仍然能够保持92%产氢速率。该工作对于设计制备在海水中高效稳定的光催化剂设计具有重要的借鉴意义。
Yaoyao Liu, Zhonghua Xiang. Fully Conjugated Covalent Organic Polymer with Carbon-Encapsulated Ni2P for Highly Sustained Photocatalytic H2 Production from Seawater. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019.
DOI: 10.1021/acsami.9b13540
https://doi.org/10.1021/acsami.9b13540
