La poliimida (PI) se ha convertido en un fotocatalizador orgánico prometedor debido a sus distintas ventajas de alta respuesta a la luz visible, síntesis fácil, estructura donante-aceptor molecularmente sintonizable y excelente estabilidad fisicoquímica. Sin embargo, la síntesis de fotoelectrodos de PI de alta calidad sigue siendo un desafío y la división fotoelectroquímica (PEC) del agua para PI ha sido menos estudiada.
Huiyan Zhang y Sheng Chu y un grupo de investigación de la Universidad del Sureste han preparado por primera vez películas de PI mediante un método simple de recubrimiento por rotación. Adoptaron cuatro dianhídridos con diferentes tamaños de conjugados de unidades aromáticas (fenilo, bifenilo, naftaleno, perileno) para construir los correspondientes fotoelectrodos D-A PI, denominados PI-PM, PI-BP, PI-NT y PI-PT, respectivamente. P>
Se investigaron sus propiedades de PEC y se estudió la influencia del tamaño del conjugado de la unidad aromática (fenilo, bifenilo, naftaleno, perileno) del aceptor de electrones en el rendimiento de la PEC. Los hallazgos se publican en la revista Frontiers in Energy. .
Se descubrió que el anillo fusionado era destacado en la mejora de la capacidad de absorción de luz del PI, pero los anillos fusionados excesivos eran desfavorables para la separación de carga fotogenerada.
De todas las muestras, la película PI-NT exhibe la respuesta de fotocorriente más alta, que se atribuye a su amplio rango de absorción de luz, separación y transporte eficiente de carga y su fuerte capacidad de fotooxidación. Sin embargo, la respuesta a la fotocorriente de la película de PI presentada aquí debe mejorarse para una división eficiente del agua en PEC, que puede mejorarse mediante la modificación del catalizador (por ejemplo, dopaje elemental e ingeniería de compuestos) u optimizando el método de preparación de películas en trabajos posteriores. /P>
Este trabajo no es solo un punto de partida para las películas de PI para la división de agua por PEC, sino que también arroja luz sobre el diseño racional de fotocatalizadores poliméricos para aplicaciones de PEC eficientes.
Más información: Hongyu Qu et al, División fotoelectroquímica mejorada del agua con una poliimida donante-aceptora, Frontiers in Energy (2023). DOI:10.1007/s11708-023-0910-8
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