Premium
Thiophen‐basierte konjugierte acetylenische Polymere mit dualen aktiven Zentren für effiziente Cokatalysator‐freie photoelektrochemische Wasserreduktion im alkalischen Medium
Author(s) -
Borrelli Mino,
Querebillo Christine Joy,
Pastoetter Dominik L.,
Wang Tao,
Milani Alberto,
Casari Carlo,
Khoa Ly Hoang,
He Fan,
Hou Yang,
Neumann Christof,
Turchanin Andrey,
Sun Hanjun,
Weidinger Inez M.,
Feng Xinliang
Publication year - 2021
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.202104469
Subject(s) - chemistry , medicinal chemistry
Konjugierte Polymere sind attraktive Materialien für die photoelektrochemische Wasserstoffentwicklungsreaktion (PEC‐HER) unter neutralen oder sauren Bedingungen. Jedoch zeigen sie im alkalischen Medium immer noch eine geringe PEC‐HER‐Leistung aufgrund des Fehlens von Wasserdissoziations‐Zentren. Hier zeigen wir, dass durch Anpassung des konjugierten acetylenischen Polymers (CAPs) von Poly(diethinylthieno[3,2‐b]thiophen) ( pDET ) zu Poly(2,6‐diethinylbenzo[1,2‐b:4,5‐b′]dithiophen ( pBDT ) und Poly(diethinyldithieno[3,2‐b:2′,3′‐d]thiophen) ( pDTT ) hocheffiziente aktive Wasserdissoziations‐Zentren in CAPs eingeführt werden können. Infolgedessen zeigen auf Cu‐Substrat gewachsene pDTT und pBDT Benchmark‐Photostromdichten von 170 μA cm −2 und 120 μA cm −2 (bei 0,3 V vs. RHE; pH 13), die 4,2‐ bzw. 3‐mal höher sind als die von pDET . DFT‐Rechnungen und elektrochemische Operando‐Resonanz‐Raman‐Spektroskopie zeigen, dass die elektronenangereicherten C β der äußeren Thiophenringe von pDTT die aktiven Zentren für die Wasserdissoziation sind, während die ‐C≡C‐Bindungen als aktive Zentren für die Wasserstoffentwicklung fungieren.