白锋课题组通过酸碱中和/胶束限域的方法，在无机锌盐与四吡啶基卟啉共存的情况下，一步实现了四吡啶基卟啉的金属化与自组装，并将其应用于可见光光解水制氢获得了10.3 mmol/g/h 高效率。该研究成果发表在Nano Letters, 2016, 16, 6523−6528 (SCI一区，IF=13.779)。文章链接： http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b03135

卟啉金属化及自组装反应示意图

卟啉组装体光解水产氢效果图

可见光光解水制氢是解决能源和环境问题的有效途径，其关键在于新型光敏剂材料的制备及改性。但目前常见的光敏剂普遍存在可见光利用率低、激发态电子-空穴对寿命短、不易水相分散以及稳定性较差的问题。本研究采用酸碱中和-胶束限域卟啉可控自组装方法，设计和控制分子间弱键相互作用，一步法实现四吡啶基卟啉的金属化及自组装，合成之辈了组成、形貌、结构可控的水相单分散卟啉组装体，其长程有序的π-π堆积，可以有效的增强组装体的可见光吸收截面积，增强分子间激发态能量和电子转移的效率，降低电子-空穴的复合，提高激发态电子-空穴寿命，获得高效可见光光解水催化剂。卟啉组装体体现出优异的催化性能以及明显的结构依赖性，同时有很好的稳定性，每次光照5小时，重复使用15次后催化效率基本不变。