Le polyimide (PI) est devenu un photocatalyseur organique prometteur en raison de ses avantages distincts de réponse élevée à la lumière visible, de synthèse facile, de structure donneur-accepteur moléculairement accordable et d'excellente stabilité physicochimique. Cependant, la synthèse de photoélectrodes PI de haute qualité reste un défi, et la division photoélectrochimique (PEC) de l'eau pour le PI a été moins étudiée.

Huiyan Zhang et Sheng Chu ainsi qu'un groupe de recherche de l'Université du Sud-Est ont préparé pour la première fois des films PI par une simple méthode de revêtement par rotation. Ils ont adopté quatre dianhydrides avec différentes tailles de conjugués d'unités aromatiques (phényle, biphényle, naphtalène, pérylène) pour construire les photoélectrodes D-A PI correspondantes, nommées respectivement PI-PM, PI-BP, PI-NT et PI-PT.

Leurs propriétés PEC ont été étudiées et l'influence de la taille conjuguée de l'unité aromatique (phényle, biphényle, naphtalène, pérylène) de l'accepteur d'électrons sur les performances de la PEC a été étudiée. Les résultats sont publiés dans la revue Frontiers in Energy .

Il a été constaté que l'anneau fusionné jouait un rôle important dans l'amélioration de la capacité d'absorption de la lumière du PI, mais qu'un excès d'anneaux fusionnés était défavorable à la séparation des charges photogénérées.

De tous les échantillons, le film PI-NT présente la réponse photocourant la plus élevée, attribuée à son absorption lumineuse sur une large plage, à sa séparation et à son transport efficaces des charges et à sa forte capacité de photooxydation. Cependant, la réponse au photocourant du film PI présenté ici doit être améliorée pour une séparation efficace de l'eau par PEC, qui peut être améliorée par une modification du catalyseur (par exemple, dopage élémentaire et ingénierie composite) ou par l'optimisation de la méthode de préparation des films lors de travaux ultérieurs. /P>

Ce travail n'est pas seulement un point de départ des films PI pour la division de l'eau PEC, mais met également en lumière la conception rationnelle de photocatalyseurs polymères pour des applications PEC efficaces.

Plus d'informations : Hongyu Qu et al, Division photoélectrochimique améliorée de l'eau avec un polyimide donneur-accepteur, Frontiers in Energy (2023). DOI :10.1007/s11708-023-0910-8

Fourni par Higher Education Press