基于太阳能驱动的光催化制取清洁可再生氢气（H2）因其高效的太阳能转化为化学物质而得到了人们广泛研究。大多数无机半导体光催化剂存在禁带宽度大、对太阳光的利用率低、制备方法复杂、光生载流子复合速率高以及长时间照射时的光腐蚀等固有缺陷，限制了其进一步的发展和应用。相比之下，共轭有机材料具有元素资源丰富、可见光吸收范围广、结构多样、可调谐等优点，是一种极具发展前景的光催化剂。
近日，清华大学朱永法教授报道了成功地制备了一种超薄2D自组装的四(4-羧基苯基)锌卟啉（SA-ZnTCPP）光催化制氢材料。
文章要点
1）实验结果显示，SA-ZnTCPP在宽光谱（300~6 98 nm）下的析氢速率为3487.3 µmol g-1 h-1，比无金属自组装的四(4-羧基苯基)卟啉（SA-TCPP）提高了85倍。
2）研究发现，SA-ZnTCPP出色的光催化活性来自于锌离子配位后卟啉轨道能级的提高所带来的深导带（−1.01 V）。此外，强大的内电场增强了光生载流子的快速分离和迁移性。因此，较强的还原驱动力和较快的电子传递动力学导致了SA-ZnTCPP高效的光催化产氢速率。
这项工作加深了人们对金属卟啉基超分子光催化剂结构与性能关系的理解，为光催化剂的性能优化提供了分子水平上的通用策略。
参考文献
Jianfang Jing, et al, Supramolecular Zinc Porphyrin Photocatalyst with Strong Reduction Ability and Robust Built-In Electric Field for Highly Efficient Hydrogen Production, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202101392
https://doi.org/10.1002/aenm.202101392
