近日，我校能源研究院江蘇省特聘教授蔡斌與瑞典烏普薩拉大學(xué)田海寧教授合作，以第一作者在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然 化學(xué)》（Nature Chemistry）發(fā)表研究性論文。
光催化產(chǎn)氫被視為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)可再生能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，傳統(tǒng)有機(jī)光催化劑面臨電荷快速?gòu)?fù)合引致電荷分離態(tài)壽命短的瓶頸，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。該論文設(shè)計(jì)了一種具有C?軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的“受體—供體—受體”有機(jī)分子IT-PMI，通過(guò)構(gòu)筑有機(jī)納米晶π-π堆積結(jié)構(gòu)，成功設(shè)計(jì)出一種具有超長(zhǎng)壽命電荷分離態(tài)的有機(jī)納米晶光催化劑，為高效光催化產(chǎn)氫開(kāi)辟了新路徑。
該研究解決了有機(jī)光催化劑電荷快速?gòu)?fù)合的關(guān)鍵難題，為理性設(shè)計(jì)高效光催化劑提供了新范式。研究團(tuán)隊(duì)指出，這種基于分子自組裝的策略可以擴(kuò)展到其他光催化體系，如CO?還原和污染物光降解。
此前，蔡斌與田海寧合作，以第一作者在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然 通訊》（Nature Communications）發(fā)表綜述文章。研究系統(tǒng)闡釋了過(guò)去十年間生物混合光電化學(xué)（bio-hybrid PEC）體系的發(fā)展演進(jìn)規(guī)律——即從單電極體系逐步向無(wú)偏壓兩電極體系發(fā)展的趨勢(shì)，并提出了高效耦合“生物—光電極催化”的創(chuàng)新體系設(shè)計(jì)思路。該研究重點(diǎn)對(duì)生物催化劑/電極界面的電荷傳輸策略開(kāi)展了系統(tǒng)性評(píng)估，深入分析它們的催化性能、操作限制及潛在機(jī)理原理，并為可持續(xù)的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的生物催化化學(xué)生產(chǎn)提供了一種有前途的設(shè)計(jì)范例。（能源研究院 未來(lái)技術(shù)學(xué)院）
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41557-025-02035-z
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-64931-9
