[2012年05月07日]

 

模拟氢化酶/半导体复合体系光催化制氢研究取得新进展

 

 

    人工模拟光合作用产氢一直是科学家非常感兴趣的课题。之前我组成功组装了钴络合物/CdS复合光催化剂,并将其应用于光催化制氢,得到了较高的产氢活性,复合光催化剂高的产氢活性确实得益于半导体宽的光谱吸收范围,证明复合催化剂理念在提高人工模拟光合作用体系光利用率方面具有潜在优势(J. Catal., 2011, 281: 318,http://dx.doi.org/10.1016/j.jcat.2011.05.015)。

    在此基础上,我组进一步将与天然氢化酶结构更加接近的[Fe2S2]模拟氢化酶与半导体ZnS组成了复合光催化剂,以半导体ZnS为捕光组分,以[Fe2S2]模拟氢化酶为产氢助催化剂,光驱动下成功实现了高效产氢,基于[Fe2S2]的初始Turnover Frequency (TOF) 达到100 h-1,Turnover Number(TON)大于2607,是目前文献报道的最高值,稳定性较均相体系大幅提高。相同条件下,[Fe2S2]/ZnS复合体系光催化活性甚至优于Pt/ZnS光催化剂。光生电子由ZnS向[Fe2S2]的高效转移,是复合催化剂具有较高活性的主要原因。本工作进一步证明,以半导体代替传统分子光敏剂,以模拟氢化酶等分子催化剂作产氢助催化剂是可行的,为开发廉价、稳定、高效光催化剂提供了新的思路。


   

Article
A Hybrid Photocatalytic System Comprising ZnS as Light Harvester and an [Fe2S2] Hydrogenase Mimic as Hydrogen Evolution Catalyst
Fuyu Wen, Xiuli Wang, Lei Huang, Guijun Ma, Jinhui Yang, Can Li*
ChemSusChem, 2012, DOI: 10.1002/cssc.201200190
http://dx.doi.org/10.1002/cssc.201200190

 

 

 

 

 

 

 

 

Copyright© 2011 Can Li's Group , All Right Reserved