分会

第二十分会：固体表界面化学与多相催化

摘要

开发高稳定性和高催化效率的光电极材料用于光电催化分解水制氢不仅能够实现太阳能清洁转换，还能够得到高能量密度的氢气燃料，是解决全球能源危机和环境问题的有效途径之一。氧化亚铜等无机金属氧化物易于制备、且具备强的还原能力以及高的理论光电流密度，是一类有望用于实际工业生产的光电极。然而，目前开发的基于金属氧化物的光电极仍然存在着稳定性差和催化效率低等挑战性难题。面对这一难题，我们设计了一类噻吩功能化的共轭高分子材料，能够原位生长于金属氧化物表面提升其稳定性，同时通过调控高分子的结构与金属氧化物杂化形成异质结来进一步提高电极的光电性能，从而构筑得到一类高稳定性和高催化效率的有机噻吩类高分子/无机金属氧化物异质结光电极。与此同时，通过同步辐射光谱技术深入表征异质结光电极的本征结构，并结合时间分辨瞬态吸收光谱和第一性原理计算等先进表征技术阐明噻吩类高分子增强和提升金属氧化物催化稳定性和效率的作用机制，从而为后续稳定高效光电极的制备提供研究基础。

关键词

光电催化；有机半导体；金属氧化物；异质结；太阳能利用

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