利用经过二维SnS2改性的二维多孔有机聚合物，在可见光驱动下生成绿色氢气和过氧化氢

《Sustainable Energy & Fuels》：Visible-light-driven green hydrogen and hydrogen peroxide production using a 2D porous organic polymer engineered with 2D SnS2

光催化制氢与过氧化氢产率显著提升。研究采用二维SnS?修饰的TAPA-BPDA多孔有机聚合物作为新型光催化剂，通过二维异质结结构设计有效改善可见光吸收和电荷分离效率。实验显示该催化剂产氢速率达1818.8 μmol h?1 g?1，较原催化剂提升30倍；产过氧化氢速率达3013.3 μmol h?1 g?1，提升14倍，实现高效太阳化学能转化。

　　

将太阳辐射转化为化学能或有价值的化合物一直是研究的热点，尤其是在全球能源危机背景下。氢气和过氧化氢作为燃料电池中的可持续能源，能够实现零碳排放发电。最近，利用多孔有机聚合物（POPs）作为光催化剂，从水和氧气中环保地合成H?和H?O?的方法引起了广泛关注。然而，由于这些材料对可见光的吸收能力较低以及光诱导的载流子快速复合，它们的应用受到了限制。同时，在所有基于POPs的光催化剂中，贵金属共催化剂对于提高氢气的生成速率和过氧化氢的产量至关重要，同时也有助于增强半导体光催化剂中的电荷分离效果。在这项研究中，我们开发了一种更有效的异质结光催化剂——2D–2D SnS?@TAPA-BPDA，它在光催化产生氢气和过氧化氢方面表现出显著的优势。当暴露在可见光下时，SnS?@TAPA-BPDA复合材料的氢气生成速率为1818.8 μmol h?1 g?1，大约是纯TAPA-BPDA材料的30倍；同样，在过氧化氢的生成方面，该催化剂的产率达到了3013.3 μmol h?1 g?1，几乎是纯催化剂的14倍。这些结果表明，该催化剂在光催化产生氢气和过氧化氢方面具有显著的提升效果，从而实现了高效的太阳能到化学能的转化。