光催化产氢，是一种将太阳能转化为可再利用的化学能的技术手段，有助于解决能源危机和环境污染等问题。而且，氢气具有热值高，环保无污染等优势，是一种极具潜力的燃料。但目前该技术还受光催化剂性能不足的制约而难以大规模应用。高效的光催化剂不仅需要具有高催化活性、高稳定性，而且需要具有与太阳光谱相匹配的宽光谱响应能力，以期高效利用太阳能。近年来，以共轭聚合物为代表的有机半导体材料引起了研究人员的广泛关注，他们具有结构可设计、能带结构易调控等优势，然而有机半导体光催化剂仍然面临催化效率较低、光谱响应较窄等问题，因此设计制备高效率、广光谱响应的有机半导体光催化剂依然是该领域较大的挑战。

有鉴于此，中科院上海有机化学研究所的李维实等人，首次利用吡咯并吡咯烷酮(DPP)、三苯胺(TPA)和双联吡啶(bdy)作为构筑单元，制备了一种高性能的宽光谱响应的共轭微孔聚合物催化剂(DPP-bdy-TPA)。

本文要点

1）由于吡咯并吡咯烷酮与三苯胺形成给受体结构，共轭微孔聚合物DPP-bdy-TPA在可见光区表现出较宽的光吸收谱带。

2）虽然合成的两种聚合物DPP-bdy-TPA和DPP-bph-TPA具有相似的骨架结构，但带有亲水联吡啶单元的前者显示出更好的光催化性能，析氢速率分别为6918和2780 μmolg^–1 h^–1。

3）而且，DPP-bdy-TPA具有宽的光作用光谱，在420nm处的表观量子产率为9.60％，在500nm处的表观量子产率为7.32％，在600nm处的表观量子产率为0.31％，如此高的值几乎不能通过已知的有机半导体光催化剂实现。

总之，该工作证明了DPP是一种优异的有机半导体光催化剂构建单元，为有机半导体光催化剂的设计制备提供了一种新的思路。

参考文献：

Wen-Jing Xiao et al. Diketopyrrolopyrrole-Based Donor–Acceptor Conjugated Microporous Polymers for Visible-Light-Driven Photocatalytic Hydrogen Production from Water. Macromolecules， 2020.

DOI： 10.1021/acs.macromol.9b02488

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.9b02488