JACS | 中科院理化所王健君团队在超小有机纳米颗粒仿生光催化方面取得新进展

中国科学院理化技术研究所王健君研究团队联合中国科学院化学研究所许子豪研究团队和清华大学王朝晖教授团队，受自然界光合作用系统II中高效对称破缺电荷分离现象的启发，开发了具有高效分子内电荷转移效率的苝酰亚胺（PDI）二聚体，并利用冷冻组装策略将其组装为直径小于5nm的超小有机纳米单晶。这些超小纳米单晶在晶粒内实现了高效的电荷分离和转移效率，大幅提升了光催化产氢速率。研究表明，p-BDNP超小纳米晶的电荷分离效率是m-BDNP和PDI单体的2.3倍和12.3倍，光催化产氢速率达到1824μmol h-1g-1。此工作强调了对称破缺电荷分离和超小纳米尺寸对光催化效率的重要作用，为发展高性能光催化剂提供了新的思路。