New polymer photocatalyst architectures for solar fuel generation
用于太阳能燃料发电的新型聚合物光催化剂结构
基本信息
- 批准号:2597214
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2021
- 资助国家:英国
- 起止时间:2021 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The production of clean energy and access to clean water are two very important contemporary challenges in materials chemistry. Both challenges can be addressed through photocatalytic processes catalysed by semiconductors with water splitting yielding hydrogen which is a storable energy carrier or the reduction of carbon dioxide into solar fuels, and photocatalytic water disinfection being used to inactivate bacteria present in water. For photocatalytic water splitting to occur a semiconductor is required that absorbs light and creates charge carriers that are then transferred to water resulting in hydrogen and oxygen production. Until recently, the field was dominated by inorganic semiconductors, such as titanium dioxide, often coupled with a precious metal co-catalyst. However, the 2009 Nature Materials report by Antonietti (Nat. Mater. 2009, 8, 76) has provoked a surge of interest in organic materials for water-splitting, the vast majority relating to carbon nitride and its variants. In 2015 it was shown that conjugated polymers can compete with carbon nitrides for photocatalytic hydrogen evolution (J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3265) and photocatalytic carbon dioxide reduction (J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 4291).Similarly, photocatalytic water disinfection with titanium dioxide has been well studied, but also requires UV light to create as it is a wide band-gap material. Unbranched conjugated polymers have also been found to generate reactive species, such as hydroxyl and superoxide radicals or hydrogen peroxide, under illumination and it has been demonstrated for example by Schanze (Langmuir 2011, 27, 4956) and several follow up studies that this can be used for bacteria inactivation. Conjugated microporous polymers have also been shown to be active for this application (J. Mater. Chem. B 2016, 4, 5112), but are far less explored to date.Fundamentally, these processes are severely limited in their efficiency due to the high exciton binding energies observed in organic materials which result in fewer charges being generated compared to inorganic photocatalysts (Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 3981). The project will develop new material architectures with energy offsets that will result in significantly enhanced activity for photocatalytic oxidation and reduction reactions. The materials will be used for the generation of hydrogen from water, carbon dioxide reduction and bacteria inactivation. A particular focus will be on processability of the materials allowing for the fabrication of devices at scale going forward.
清洁能源的生产和清洁水的获取是当代材料化学领域的两个非常重要的挑战。这两个挑战都可以通过半导体催化的光催化过程来解决,水分解产生氢,这是一种可储存的能量载体,或者将二氧化碳还原为太阳能燃料,光催化水消毒用于灭活水中的细菌。为了实现光催化水分解,需要一种半导体来吸收光并产生载流子,然后将载流子转移到水中,从而产生氢和氧。直到最近,该领域一直由无机半导体主导,如二氧化钛,通常与贵金属共催化剂结合。然而,2009年Antonietti的自然材料报告(Nat. Mater. 2009, 8,76)激起了人们对用于水分解的有机材料的兴趣,其中绝大多数与氮化碳及其变体有关。2015年,研究表明共轭聚合物可以与氮化碳竞争光催化析氢(J. Am.)。化学。光化学学报,2015,37(2):481 - 481。化学。[j] .中国生物医学工程学报,2016,32(1):591 - 591。同样,二氧化钛的光催化水消毒已经得到了很好的研究,但也需要紫外线来产生,因为它是一种宽带隙材料。未支化的共轭聚合物也被发现在光照下产生活性物质,如羟基和超氧自由基或过氧化氢,Schanze (Langmuir 2011, 27,4956)和几项后续研究证明了这一点,这可以用于细菌灭活。共轭微孔聚合物也被证明对这一应用具有活性(J. Mater。化学。B 2016, 4,5112),但迄今为止还很少被探索。从根本上说,由于在有机材料中观察到的高激子结合能导致与无机光催化剂相比产生更少的电荷,这些过程的效率受到严重限制。Soc。中国农业科学,2020,49,3981)。该项目将开发具有能量补偿的新材料结构,这将显著增强光催化氧化和还原反应的活性。这些材料将用于从水中产生氢气、减少二氧化碳和灭活细菌。一个特别的重点将是材料的可加工性,允许在未来大规模制造设备。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('', 18)}}的其他基金
An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
- 批准号:
2901954 - 财政年份:2028
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
- 批准号:
2896097 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
- 批准号:
2780268 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
- 批准号:
2908918 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
- 批准号:
2908693 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
- 批准号:
2908917 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
- 批准号:
2879438 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
- 批准号:
2890513 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
- 批准号:
2876993 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
相似国自然基金
大面积polymer-NP-MOFs复合薄膜的构筑及光催化选择性加氢研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
用于非富勒烯聚合物太阳能电池的苯并三氮唑类二维共轭聚合物
- 批准号:51673200
- 批准年份:2016
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
CNT网络/Polymer复合材料力学性能的多尺度数值模拟研究
- 批准号:11602270
- 批准年份:2016
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于量子动力学RPMD的化学反应速率研究
- 批准号:21503130
- 批准年份:2015
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
高阻隔主动包装SiOx/Polymer复合薄膜的磁控共溅射制备及反应路径研究
- 批准号:51302054
- 批准年份:2013
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
表面引发聚合反应对材料表面疏水性影响的计算机模拟研究
- 批准号:21104025
- 批准年份:2011
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
不同拓扑结构的水溶性共轭聚合物分子刷的合成及生物应用研究
- 批准号:51173080
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
水溶性含铱配合物的刚柔嵌段共轭聚合物的合成及其生物传感应用
- 批准号:21104033
- 批准年份:2011
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于金纳米颗粒/Polymer复合结构的MEMS嵌入式高灵敏度力敏检测元件基础研究
- 批准号:51105345
- 批准年份:2011
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
智能控温兼控释药多法治癌用磁性聚合物微球
- 批准号:50702037
- 批准年份:2007
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Removal of Perfluorinated Chemicals Using New Fluorinated Polymer Sorbents
使用新型氟化聚合物吸附剂去除全氟化化学品
- 批准号:
LP220100036 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Linkage Projects
CAREER: atomistic characterization of protein-polymer conjugates
职业:蛋白质-聚合物缀合物的原子表征
- 批准号:
2339330 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Thermal Transport in Polymer Nanofibers under Strain Modulation
职业:应变调制下聚合物纳米纤维的热传输
- 批准号:
2340208 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Molecular Control of Thermomechanics and Shape-Morphing of Dynamic Covalent Polymer Networks
热机械的分子控制和动态共价聚合物网络的形状变形
- 批准号:
2406256 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Investigating heterojunction-based organic phototransistors and circuits using layer-by-layer coated highly-oriented polymer semiconductors
使用逐层涂覆的高取向聚合物半导体研究基于异质结的有机光电晶体管和电路
- 批准号:
24K17743 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Sustainable Responsive Hybrid Ionic Liquid-Polymer Gel Electrolyte Materials
可持续响应杂化离子液体-聚合物凝胶电解质材料
- 批准号:
EP/Y005309/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
PERMEATION OF POLYMER FLUIDS IN SOILS (POPFS)
聚合物流体在土壤中的渗透 (POPFS)
- 批准号:
EP/X034437/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
Understanding Architecture Hierarchy of Polymer Networks to Control Mechanical Responses
了解聚合物网络的架构层次结构以控制机械响应
- 批准号:
2419386 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Engineering optically recyclable polymer resins for sustainable additive manufacturing
工程光学可回收聚合物树脂用于可持续增材制造
- 批准号:
2400010 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Travel Support: A Short Course on The Polymer Physics of Additive Manufacturing; 2024 American Physical Society (APS) Meeting; Minneapolis, Minnesota; 2-3 March 2024
差旅支持:增材制造聚合物物理短期课程;
- 批准号:
2403712 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant














{{item.name}}会员




