近日，学院朱祥研究员/江霞教授团队在CO₂资源化领域取得新进展，相关成果“Sulfur Conversion to Donor-Acceptor Ladder Polymer Networks through Mechanochemical Nucleophilic Aromatic Substitution for Efficient CO₂Photoreduction”和“Rational Design of Methylated Triazine-Based Linear Conjugated Polymers for Efficient CO₂Photoreduction with Water”分别发表在《Angewandte Chemie International Edition》和《Advanced Materials》。上述成果分别以封面形式进行亮点展示。四川大学碳中和未来技术学院为论文第一完成单位及通讯作者单位。

通过人工光合作用将CO₂还原转化为高附加值的含碳化学品或燃料，被视作应对当前能源和环境挑战的有效方法之一。其关键是发展高效太阳能转换用光催化材料。然而，由于可见光驱动下复杂的电子转移等过程，目前报道的人工光合作用系统面临CO₂还原反应和H₂O氧化反应的耦合难题。研究团队通过创新多孔Ladder polymers的聚合方法，骨架结构中引入Donor-Acceptor分子结，实现了高分子基半导体的能带边位置和光吸收能力的有效调控，并克服了体相光生电子与空穴分离与表面传输受限的瓶颈，仅H₂O气参与、可见光照射下，成功高选择性将CO₂光还原转化成CO。该研究不仅丰富了Ladder polymers的聚合方法，同时也为π-共轭高分子基CO₂还原光催化剂的进一步的发展创造了新机遇。

相关工作联合了华东理工大学、美国橡树岭国家实验室和德国马普微结构物理研究所。该研究得到了国家自然科学基金、教育部资源碳中和关键技术集成攻关大平台等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202419108

https://doi.org/10.1002/adma.202417437

供稿：朱祥

排版：喻可乐

审核：谢凌志、郭家秀