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Sulfone-functionalized stable molecular single crystals for photocatalytic hydrogen evolution

SusMat 2024年第3期4卷 240-250页

作者： Xunliang Hu Xiaoju Yang Bingyi Song Zhen Zhan Ruixue Sun Yantong Guo Li-Ming Yang Xuan Yang Chun Zhang Irshad Hussain Xiaoyan Wang Bien Tan Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage Ministry of Education Hubei Key Laboratory of Material Chemistry and Service FailureSchool of Chemistry and Chemical EngineeringHuazhong University of Science and TechnologyWuhanChina Department of Applied Physics The Hong Kong Polytechnic UniversityKowloonHong KongChina College of Life Science&Technology Huazhong University of Science and TechnologyWuhanChina Department of Chemistry and Chemical Engineering SBA School of Science and EngineeringLahore University of Management SciencesLahorePakistan

Highly crystalline organic semiconductors are ideal materials for photocatalytic hydrogen evolution in water ***,the instability and complex synthesis processes of most reported organic molecule-based photocatalysts restrict their *** this study,we introduce benzo[1,2-b:4,5-bʹ]bis[1]benzothiophene-3,9-dicarboxylic acid,5,5,11,11-tetraoxide(FSOCA),a highly crystalline,stable molecular crystal that is easy to synthesize and serves as an efficient photocatalyst for the hydrogen evolution *** exhibits high efficiency in sacrificial hydrogen evolution reaction(760μmol h^(−1),76 mmol g^(−1)h^(−1)at 330 mW cm^(−2);570μmol h^(−1),57 mmol g^(−1)h^(−1)at 250 mW cm^(−2)),and FSOCA remains stable during photocatalysis for up to 400 *** and theoretical studies confirmed the presence of hydrogen bonds between the sulfone group and the sacrificial agent(ascorbic acid).This interaction significantly improved the oxidation reaction kinetics and boosted the photocatalytic *** study presents a scalable and convenient approach to synthesize highly crystalline,active,and stable organic photocatalysts with potential applications in large-scale photocatalysis.

关键词： exceptional durability molecular single crystals photocatalytic water splitting

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