Nützlichkeit eines kupferhaltigen, porösen organischen Polymers zur sichtbaren Licht-getriggerten Produktion von grünem Wasserstoff und CO2-Reduktion

Ein effizientes heterogenes, mit Kupfer beladenes katalytisches System für die photocatalytische Wasserstoffentwicklung und die Reduktion von CO2 zu Methanol wurde berichtet. Für die vorliegende photocatalytische Reaktion wurde eine elegante Strategie entwickelt, um die homogen aktiven kupferbasierten Katalysatoren durch Immobilisierung auf dem porphyrinbasierten porösen organischen Polymer (nämlich TpTph oder TpPOP) zu heterogenisieren. Dieses heterogene System fungiert als sehr effektiver Katalysator für die sichtbare Licht-getriggerte Wasserstoffproduktion (eine hohe Wasserstoffproduktionsausbeute von etwa 598 μmol) und die selektive CO2-Reduktion zu Methanol (eine hohe Ausbeute von etwa 1,8 mol/gcat bei Bestrahlung mit einer 15 W weißen LED) unter nachhaltigen Bedingungen (Raumtemperatur, Atmosphärendruck, ohne Katalysator). Bemerkenswerterweise bietet Cu@TpPOP eine viel einfachere Recyclebarkeit als das homogene System. Darüber hinaus enthüllen die detaillierten theoretischen (DFT) und experimentellen Studien mechanistische Wege zur konvergenten photocatalytischen Wasserstoffentwicklung und selektiven Photoreduktion von CO2 unter Umgebungsbedingungen.