A poliimida (PI) emergiu como um fotocatalisador orgânico promissor devido às suas vantagens distintas de alta resposta à luz visível, síntese fácil, estrutura doador-aceitador sintonizável molecularmente e excelente estabilidade físico-química. No entanto, a síntese de fotoeletrodos PI de alta qualidade continua sendo um desafio, e a divisão fotoeletroquímica (PEC) da água para PI tem sido menos estudada.

Huiyan Zhang e Sheng Chu e um grupo de pesquisa da Southeast University prepararam pela primeira vez filmes PI por um método simples de spin-coating. Eles adotaram quatro dianidridos com diferentes tamanhos conjugados de unidades aromáticas (fenil, bifenil, naftaleno, perileno) para construir os fotoeletrodos DA PI correspondentes, denominados PI-PM, PI-BP, PI-NT e PI-PT, respectivamente.

Suas propriedades de PEC foram investigadas, e a influência do tamanho conjugado da unidade aromática (fenil, bifenil, naftaleno, perileno) do aceptor de elétrons no desempenho do PEC foi estudada. As descobertas foram publicadas na revista Frontiers in Energy .

Verificou-se que o anel fundido foi proeminente na melhoria da capacidade de absorção de luz do PI, mas o excesso de anéis fundidos foi desfavorável para a separação de carga fotogerada.

De todas as amostras, o filme PI-NT exibe a maior resposta de fotocorrente, que é atribuída à sua ampla absorção de luz, separação e transporte eficiente de carga e forte capacidade de fotooxidação. No entanto, a resposta à fotocorrente do filme PI aqui apresentada precisa ser melhorada para uma divisão eficiente da água PEC, que pode ser melhorada pela modificação do catalisador (por exemplo, dopagem elementar e engenharia de compósitos) ou pela otimização do método de preparação de filmes em trabalhos subsequentes.

Este trabalho não é apenas um ponto de partida para filmes PI para divisão de água PEC, mas também lança luz sobre o design racional de fotocatalisadores poliméricos para aplicações eficientes de PEC.

Mais informações: Hongyu Qu et al, Divisão fotoeletroquímica aprimorada de água com uma poliimida doadora-aceitadora, Frontiers in Energy (2023). DOI:10.1007/s11708-023-0910-8
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