吡咯并吡咯二酮类染料小分子在光催化制氢中的应用

发布时间：2025-03-20 03:39

　　 本文选用染料小分子双(间氰基苯)-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-CN)、双(对氯苯基)-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-Cl)和双吡啶基-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-PN)作为光催化剂用于光催化制氢,探究了这一类染料小分子结构的差异对其吸收光谱、能级、粒径、表面电荷以及光催化制氢性能的影响.研究发现,这一类小分子末端的取代基团能够显著影响其光催化性能.其中,取代基为间位氰基单元的小分子DPP-CN表现出最好的分散性、与助催化剂良好的界面接触,以及最好的光催化制氢性能.

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【部分图文】：

图5 DLS方法测试的DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的粒径(网络版彩图)

图4TEM形貌图.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl;(c)DPP-PN.图中标尺:100nm3.5Zeta电位测试

图6 Pt纳米颗粒、DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的Zeta电位(网络版彩图)

我们采用DLS测试了这三种染料小分子与Pt助催化剂纳米粒子的Zeta电位,测试结果如图6所示.Pt纳米颗粒的Zeta电位为-42.7mV,表明助催化剂表面呈负电荷.三种染料小分子中,DPP-CN颗粒的Zeta电位为13.1mV,说明其表面呈现正电荷,而DPP-Cl和DPP-P....

图8 光催化制氢前后的FTIR图谱.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl(网络版彩图)

我们还通过FTIR测试探究了染料小分子光催化制氢前后的稳定性.图8(a,b)分别代表DPP-CN和DPP-Cl,图中曲线分别为光催化制氢测试前的染料小分子粉末样品和经过20h光催化制氢测试后的染料小分子粉末样品.图8(a)中波长为3158、1646和2229cm-1的峰分别为....

图3 DFT模拟的能级分布以及分子构型.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl;(c)DPP-PN(网络版彩图)

图2DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的紫外-可见光谱图.(a)以DMF为溶剂;(b)以H2O为溶剂(网络版彩图)3.3TEM形貌图

本文编号：4037324