中國科大研制出全新水溶性小分子助催化劑

　　近日，中國科學技術大學教授吳長征研究組與張群研究組合作，研制出全新水溶性簡單小分子助催化劑，使光催化產氫性能大幅提升，為擺脫目前廣泛使用的貴金屬助催化劑提供了新途徑。該成果已在線發表于《自然—通訊》。

　　貴金屬被廣泛認為是提高太陽光光子能量利用效率的高效助催化劑，然而貴金屬作為固體催化劑往往接觸面積有限，同時高昂的成本也極大地限制了大規模應用。針對上述挑戰，吳長征研究組發現水溶性小分子三氟乙酸（TFA）是一類全新、高效的分子助催化劑。他們通過簡單助催化劑分子的可逆氧化還原反應，就能成功傳遞光生電荷，這為高效利用光子能量提供了新思路。他們將三氟乙酸加入具有高比表面積優勢的鈮酸鉀二維納米材料溶液中，利用助催化劑簡單分子間快速的氧化還原反應，加速該二維材料電荷快速轉移以提高光子利用效率，成功將光催化產氫性能提高了32倍。