创建具有可定制天线系统的人工高性能光合作用组件，将吸收的太阳能传递到光合作用反应中心，从而模仿生物光合作用，仍然是一个重大挑战。
近日，维多利亚大学Ian Manners报道了可回收的高性能光合纳米纤维的构建，其具有结晶π共轭聚芴核作为天线系统，将吸收的太阳能输送到空间限定的敏化Co(II)卟啉光催化剂以进行析氢反应。
文章要点
1）通过调整纳米纤维的尺寸，以利用与使用活性结晶驱动的自组装晶种生长方法形成的高度结晶聚芴核相关的非常长的激子扩散长度（> 200 nm），实现了高效的能量漏斗。
2）这使得太阳能光驱动的水高效产氢成为可能，在 8 小时的照射下，转换次数超过 450，氢气生产率约为 100%。 65 mmol h−1 g−1 ，并且在超出分子光催化剂吸收的波长区域（<405 nm）内总量子产率为0.4%。
3）这项工作中报道的使用基于 π 共轭聚合物的定制天线系统和最大化激子传输到反应中心的策略为未来在其他领域的潜在应用开辟了机会，例如太阳能整体水分解、二氧化碳还原和光催化小分子合成。
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Yifan Zhang, et al, Tailored Energy Funneling in Photocatalytic π‑Conjugated Polymer Nanofibers for High-Performance Hydrogen Production, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c07443
https://doi.org/10.1021/jacs.3c07443
