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雖然共軛聚合物是在中性或酸性條件下進行光電化學析氫反應（PEC HER）的理想材料，但是由于缺乏水分解位點，在堿性介質中PEC HER的性能仍然很差。近日，德國德累斯頓理工大學馮新亮院士（通訊作者）等人報道了在共軛乙炔基聚合物（CAPs）中，將聚合物骨架從聚（二乙烯基噻吩[3, 2-b]噻吩）（pDET）切割為聚（2, 6-二乙烯基苯并[1, 2-b: 4, 5-b]二噻吩（pBDT）和聚（二乙烯基二噻吩[3, 2-b: 2′, 3′-d]噻吩）（pDTT）引入高效的水分解活性位點。

實驗結果表明，在電壓為0.3 V vs. RHE、pH=13下，生長在銅基底上的pDTT和pBDT的基準光電流密度分別為170 μA cm^-2和120 μA cm^-2，分別是pDET的4.2倍和3倍。

圖1. 商用Cu泡沫上CAPs的合成和表征

此外，結合密度泛函理論（DFT）計算和電化學操作共振拉曼光譜，作者提出了富電子Cβ聚對苯二甲酸丁二酯（pDTT）的外噻吩環是水分解的活性位點，而C-C鍵是析出氫氣的活性位點。

圖2. 0.1 M KOH中的光電化學HER性能

Thiophene-based Conjugated Acetylenic Polymers with Dual Active Sites for Efficient Co-Catalyst-free Photoelectrochemical Water Reduction in Alkaline Medium. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202104469.

https://doi.org/10.1002/anie.202104469.

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?Angew.：雙活性位點的噻吩基共軛乙炔聚合物在堿性介質中高效光電化學水還原

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