Фотокаталитическое расщепление воды - Photocatalytic water splitting

Фотокаталитическое расщепление воды является искусственный фотосинтез процесс с фотокатализ в фотоэлектрохимическая ячейка используется для разобщения воды на составные части, водород (ЧАС
2) и кислород (О
2), используя искусственные или натуральные свет. Теоретически только световая энергия (фотоны ), вода и катализатор необходимы. Эта тема является предметом многих исследований, но до сих пор ни одна технология не была коммерциализирована.[1]

Водородное топливо Производство привлекло повышенное внимание, поскольку общественное понимание глобального потепления выросло. Такие методы, как фотокаталитический расщепление воды исследуются для производства водорода, экологически чистого топлива. Разделение воды имеет особые перспективы, поскольку в нем используется вода - недорогой возобновляемый ресурс. Фотокаталитическое расщепление воды позволяет использовать катализатор и солнечный свет для получения водорода из воды.

Концепции

Когда ЧАС
2О разделен на О
2 и ЧАС
2, стехиометрическое соотношение его продуктов составляет 2: 1:

Процесс расщепления воды - это сильно эндотермический процесс (ΔЧАС > 0). Расщепление воды происходит естественным образом в фотосинтез когда энергия фотона поглощается и преобразуется в химическую энергию сложным биологическим путем (диаграммы S-состояний Долая.[нужна цитата ] Однако производство водорода из воды требует больших затрат энергии, что делает его несовместимым с существующим производством энергии. По этой причине наиболее коммерчески производимый газообразный водород производится из натуральный газ.

Одно из нескольких требований к эффективному фотокатализатор для разделения воды разность потенциалов (напряжение) должна составлять 1,23 В при 0 pH.[2] Поскольку минимальная ширина запрещенной зоны для успешного расщепления воды при pH = 0 составляет 1,23 эВ, что соответствует свету с длиной волны 1008 нм, электрохимические требования теоретически могут доходить до Инфракрасный свет, хотя и с незначительной каталитической активностью.[нужна цитата ] Эти значения верны только для полностью обратимой реакции при стандартная температура и давление (1 бар и 25 ° C).

Теоретически у инфракрасного света достаточно энергии, чтобы расщепить воду на водород и кислород; однако эта реакция протекает очень медленно, поскольку длина волны превышает 750 нм. Потенциал должен быть менее 3,0 В, чтобы эффективно использовать энергию, присутствующую во всем спектре солнечного света. Разделение воды может переносить заряды, но не может избежать коррозии для долгосрочной стабильности. Дефекты в кристаллических фотокатализаторах могут действовать как сайты рекомбинации, что в конечном итоге снижает эффективность.

В нормальных условиях из-за прозрачности воды для видимого света фотолиз может происходить только при длине волны излучения 180 нм или короче. Мы видим, что при идеальной системе минимальный вклад энергии составляет 6,893 эВ.[3]

Материалы, используемые при фотокаталитическом расщеплении воды, удовлетворяют требованиям к полосам, изложенным ранее, и обычно содержат присадки и / или сокатализаторы, добавленные для оптимизации их характеристик. Образец полупроводник с правильной ленточной структурой оксид титана (TiO
2). Однако из-за относительно положительного зона проводимости из TiO
2, движущей силы для ЧАС
2 производство, поэтому TiO
2 обычно используется с сокатализатором, таким как платина (Pt) для увеличения скорости ЧАС
2 производство. Обычно добавление сокатализаторов для стимулирования ЧАС
2 эволюция в большинстве фотокатализаторов из-за расположения зоны проводимости. Большинство полупроводников с подходящей полосовой структурой для разделения воды поглощают в основном УФ-излучение; чтобы поглощать видимый свет, необходимо сузить запрещенную зону. Поскольку зона проводимости достаточно близко к опорному потенциалу для ЧАС
2 формации желательно изменить валентная полоса приблизить его к потенциалуО
2 формация, поскольку существует большая естественная перенапряжение.[4]

Фотокатализаторы могут пострадать от распада катализатора и рекомбинации в рабочих условиях. Распад катализатора становится проблемой при использовании сульфид фотокатализатор на основе, такой как сульфид кадмия (CdS), поскольку сульфид в катализаторе окисляется до элементарного сера при тех же потенциалах, которые используются для разделения воды. Таким образом, сульфид фотокатализаторы на основе не жизнеспособны без жертвенных реагентов, таких как сульфид натрия для восполнения любой потерянной серы, что эффективно меняет основную реакцию на выделение водорода, а не на расщепление воды. Рекомбинация электронно-дырочные пары необходимый для фотокатализа может происходить с любым катализатором и зависит от дефектов и площади поверхности катализатора; таким образом, требуется высокая степень кристалличности, чтобы избежать рекомбинации на дефектах.[4]

Преобразование солнечной энергии в водород с помощью фотокатализа - один из наиболее интересных способов создания экологически чистых и возобновляемых источников энергии. В отличие от двухступенчатой ​​системы фотоэлектрического производства электроэнергии и последующего электролиза воды, этот процесс выполняется фотокатализаторами, взвешенными непосредственно в воде, и поэтому может быть более эффективным.[5][6]

Метод оценки

Фотокатализаторы должны соответствовать нескольким ключевым принципам, чтобы считаться эффективными при расщеплении воды. Ключевой принцип заключается в том, что ЧАС
2 и О
2 эволюция должна происходить в стехиометрический Соотношение 2: 1; значительное отклонение может быть связано с дефектом в экспериментальной установке и / или побочной реакцией, ни одно из которых не указывает на надежный фотокатализатор для расщепления воды. Основным показателем эффективности фотокатализатора является квантовый выход (QY), который составляет:

QY (%) = (скорость фотохимической реакции) / (скорость поглощения фотонов) × 100%[4]

Эта величина является надежным показателем эффективности фотокатализатора; однако это может ввести в заблуждение из-за различных экспериментальных условий. Для облегчения сравнения можно также использовать скорость выделения газа; этот метод более проблематичен сам по себе, потому что он не нормализован, но он может быть полезен для приблизительного сравнения и постоянно упоминается в литературе. В целом лучший фотокатализатор имеет высокий квантовый выход и высокую скорость выделения газа.

Другой важный фактор для фотокатализатора - это диапазон поглощаемого света; хотя фотокатализаторы на основе УФ-излучения будут работать лучше фотон чем фотокатализаторы на основе видимого света из-за более высокой энергии фотонов, гораздо больше видимого света достигает поверхности Земли, чем УФ-свет. Таким образом, менее эффективный фотокатализатор, поглощающий видимый свет, в конечном итоге может оказаться более полезным, чем более эффективный фотокатализатор, поглощающий только свет с меньшими длинами волн.

Полезность материала для фотокаталитического расщепления воды, как правило, будет исследоваться для одной из двух окислительно-восстановительных реакций одновременно. Для этого используется трехкомпонентная система: катализатор, фотосенсибилизатор и жертвенный акцептор электронов, такой как персульфат, при исследовании окисления воды, а также жертвенный донор электронов (например, триэтиламин) при изучении восстановления протонов. Использование расходуемых реагентов таким образом упрощает исследования и предотвращает нежелательные реакции рекомбинации зарядов.

Фотокаталитические системы

CD
1-ИксZn
ИксS

Твердые решения CD
1-ИксZn
ИксS с разной концентрацией Zn (0,2 < Икс <0,35) был исследован при получении водорода из водных растворов, содержащих как жертвенные реагенты в видимом свете.[7] Текстурные, структурные и поверхностные свойства катализатора определялись N
2 изотермы адсорбции, УФ-видимая спектроскопия, SEM и XRD, а также связанные с активностью результаты в результате образования водорода в результате расщепления воды при облучении видимым светом. Было обнаружено, что кристалличность и зонная структура CD
1-ИксZn
ИксS твердые растворы зависят от их атомной концентрации Zn. Было обнаружено, что скорость образования водорода постепенно увеличивается, когда концентрация Zn на фотокатализаторах увеличивается с 0,2 до 0,3. Последующее увеличение доли Zn до 0,35 приводит к снижению производства водорода. Изменение фотоактивности анализируется с точки зрения изменений кристалличности, уровня зоны проводимости и способности поглощения света. CD
1-ИксZn
ИксS твердые растворы, полученные из их атомной концентрации Zn.

NaTaO
3: La

NaTaO
3: La дает самую высокую скорость расщепления воды среди фотокатализаторов без использования реагентов.[4] Этот фотокатализатор на основе УФ-излучения показал высокую эффективность со скоростью расщепления воды 9,7 ммоль / ч и квантовым выходом 56%. Наноступенчатая структура материала способствует расщеплению воды, поскольку края функционируют как ЧАС
2 производственные площадки и пазы функционировали как О
2 производственные площадки. Добавление NiO частицы в качестве сокатализаторов способствовали ЧАС
2 производство; этот шаг был выполнен с использованием метода пропитки водным раствором Ni (NO
3)
2•6ЧАС
2О и выпаривание раствора в присутствии фотокатализатора. NaTaO
3 имеет зону проводимости выше, чем у NiO, поэтому фотогенерированные электроны легче переносятся в зону проводимости NiO за ЧАС
2 эволюция.[8]

K
3Та
3B
2О
12

K
3Та
3B
2О
12, другой катализатор, активируемый исключительно УФ-светом и выше, не имеет производительности или квантового выхода NaTaO
3: La. Однако он действительно способен расщеплять воду без помощи сокатализаторов и дает квантовый выход 6,5% вместе со скоростью расщепления воды 1,21 ммоль / ч. Эта способность обусловлена ​​столбчатой ​​структурой фотокатализатора, которая включает ТаО
6 столбы, соединенные BO
3 треугольные единицы. Загрузка с NiO не помогал фотокатализатору из-за высокой активности ЧАС
2 сайты эволюции.[9]

(Ga
.82Zn
.18)(N
.82О
.18)

(Ga
.82Zn
.18)(N
.82О
.18) имеет самый высокий квантовый выход в видимом свете для фотокатализаторов на основе видимого света, которые не используют жертвенные реагенты, по состоянию на октябрь 2008 года.[4] Фотокатализатор дает квантовый выход 5,9% при скорости расщепления воды 0,4 ммоль / ч. Настройка катализатора производилась путем увеличения прокаливание температуры на заключительном этапе синтеза катализатора. Температура до 600 ° C помогает уменьшить количество дефектов, хотя температура выше 700 ° C разрушает локальную структуру вокруг атомов цинка и, таким образом, является нежелательной. Обработка в конечном итоге уменьшила количество поверхности Zn и О дефекты, которые обычно функционируют как сайты рекомбинации, тем самым ограничивая фотокаталитическую активность. Затем в катализатор загружали Rh
2-йCr
уО
3 из расчета 2,5 мас.% Rh и 2% масс. Cr чтобы обеспечить лучшую производительность.[10]

Системы на основе кобальта

Фотокатализаторы на основе кобальт не поступало.[11] Члены - трис (бипиридин ) кобальт (II), соединения кобальта, лигированные с определенными циклическими полиамины, и некоторые кобалоксимы.

В 2014 году исследователи объявили о подходе, объединяющем хромофор к части большего органического кольца, окружающего атом кобальта. Этот процесс менее эффективен, чем использование платинового катализатора, кобальт дешевле, что потенциально снижает общие затраты. В процессе используется одна из двух супрамолекулярных ансамблей, основанная на предполагаемой Co (II) координации Ру (барр. / Год)+
32 (bpy = 2,2′-бипиридил) аналоги как фотосенсибилизаторы и доноры электронов к кобалоксиму макроцикл. Центры Co (II) обеих ансамблей являются высокоспиновыми, в отличие от большинства ранее описанных кобалоксимов. Оптические спектроскопии нестационарного поглощения показывают, что рекомбинация заряда происходит через несколько состояний лиганда, присутствующих в модулях фотосенсибилизатора.[12][13]

Ванадат висмута

Ванадат висмута Системы на основе солнечной энергии продемонстрировали рекордную эффективность преобразования солнечной энергии в водород (STH) 5,2% для плоских тонких пленок[14][15] и 8,2% для ядра-оболочки WO3@BiVO4 наностержни с чрезвычайно тонкой архитектурой поглотителя.[16][17][18]

Диселенид вольфрама (WSe2)

Диселенид вольфрама может сыграть роль в производстве водородного топлива в будущем, поскольку недавнее открытие, сделанное в 2015 году учеными из Швейцарии, показало, что собственные фотокаталитические свойства соединения могут быть ключом к значительно более эффективному электролизу воды для производства водородного топлива.[19]

Полупроводниковые системы III-V

Системы на основе материалов класса полупроводников III-V, таких как InGaP, обеспечивают в настоящее время самый высокий КПД преобразования солнечной энергии в водород - до 14%.[20] Однако долговременная стабильность этих дорогостоящих и высокоэффективных систем остается проблемой.

2D полупроводниковые системы

2-мерные полупроводники активно исследуются как хорошие кандидаты в фотокатализаторы при расщеплении воды.[21][22]

Металлоорганические каркасы на основе алюминия (MOF)

Металлоорганический каркас (MOF) на основе алюминия, сделанный из 2-аминотерефталата, является фотокатализатором выделения кислорода. Этот MOF может быть модифицирован путем включения катионов Ni2 + в поры посредством координации с аминогруппами, и полученный MOF является эффективным фотокатализатором для общего расщепления воды.[23]

Пористые органические полимеры (СОЗ)

Органические полупроводниковые фотокатализаторы, в частности пористые органические полимеры (СОЗ), привлекли значительное внимание из-за преимуществ над неорганическими аналогами - их низкой стоимости, низкой токсичности и регулируемого поглощения света.[24][25][26] Помимо этого, высокая пористость, низкая плотность, разнообразный состав, легкая функционализация, высокая химическая / термическая стабильность, а также большая площадь поверхности делают СОЗ идеальными системами для преобразования солнечной энергии в водород, экологически чистое топливо.[27] За счет эффективного преобразования гидрофобных полимеров в гидрофильные полимерные наноточки (Pdots)поэтому межфазный контакт полимер-вода увеличивается, что приводит к значительно улучшенным фотокаталитическим характеристикам этих материалов.[28][29][30]

Рекомендации

  1. ^ Чу, Шэн; Ли, Вэй; Хаманн, Томас; Ши, Ишианг; Ван, Дуньвэй; Ми, Цзетянь (2017). «Дорожная карта по солнечному разделению воды: текущее состояние и перспективы на будущее». Нано фьючерсы. 1 (2): 022001. Bibcode:2017NanoF ... 1b2001C. Дои:10.1088 / 2399-1984 / aa88a1.
  2. ^ Дж. Хед, Дж. Тернер, "АНАЛИЗ ВОДОРАЗДЛЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НИТРИДА ФОСФИДА ГАЛИЯ-ИНДИА (GaInPN)", Журнал бакалаврских исследований Министерства энергетики США, январь 2001 г., 26-31. Интернет-ссылка.
  3. ^ Фудзисима, Акира (13 сентября 1971 г.). «Электрохимический фотолиз воды на полупроводниковом электроде». Природа. 238 (5358): 37–38. Bibcode:1972Натура 238 ... 37F. Дои:10.1038 / 238037a0. PMID  12635268. S2CID  4251015.
  4. ^ а б c d е Кудо, А .; Мисеки, Ю. (2009). «Гетерогенные фотокаталитические материалы для расщепления воды». Chem. Soc. Rev. 38 (1): 253–278. Дои:10.1039 / b800489g. PMID  19088977.
  5. ^ дель Валле, Ф .; Альварес Гальван, М. Консуэло; Del Valle, F .; Виллория де ла Мано, Хосе А .; Fierro, José L.G .; и другие. (Июнь 2009 г.). «Расщепление воды на полупроводниковых катализаторах при облучении видимым светом». ChemSusChem. 2 (6): 471–485. Дои:10.1002 / cssc.200900018. PMID  19536754.
  6. ^ дель Валле, Ф .; Del Valle, F .; Villoria De La Mano, J.A .; Альварес-Гальван, M.C .; Fierro, J.L.G .; и другие. (2009). Фотокаталитическое расщепление воды в видимом свете: концепция и требования к материалам. Достижения в химической инженерии. 36. С. 111–143. Дои:10.1016 / S0065-2377 (09) 00404-9. ISBN  9780123747631.
  7. ^ дель Валле, Ф .; Ishikawa, A .; Домен, К .; Villoria De La Mano, J.A .; Санчес-Санчес, М.К .; González, I.D .; Herreras, S .; Mota, N .; Ривас, M.E. (май 2009 г.). «Влияние концентрации Zn на активность твердых растворов Cd1-xZnxS при расщеплении воды в видимом свете». Катализ сегодня. 143 (1–2): 51–59. Дои:10.1016 / j.cattod.2008.09.024.
  8. ^ Kato, H .; Asakura, K .; Кудо, А. (2003). «Высокоэффективное расщепление воды на H и O на легированных лантаном фотокатализаторах NaTaO с высокой кристалличностью и поверхностной наноструктурой». Варенье. Chem. Soc. 125 (10): 3082–3089. Дои:10.1021 / ja027751g. PMID  12617675.
  9. ^ Т. Курихара, Х. Окутоми, Ю. Мисеки, Х. Като, А. Кудо, «Высокоэффективное разделение воды через K
    3    Та
    3    B
    2    О
    12    Фотокатализатор без загрузочного сокатализатора »Chem. Lett., 35, 274 (2006).
  10. ^ К. Маэда, К. Терамура, К. Домен, "Влияние посткальцинации на фотокаталитическую активность (Ga
    1-х    Zn
    Икс    )(N
    1-х    О
    Икс    ) твердый раствор для общего расщепления воды в видимом свете »J. Catal., 254, 198 (2008).
  11. ^ Artero, V .; Chavarot-Kerlidou, M .; Фонтекаве, М. (2011). «Расщепление воды кобальтом». Angewandte Chemie International Edition. 50 (32): 7238–7266. Дои:10.1002 / anie.201007987. PMID  21748828.
  12. ^ Мукерджи, Анусри; Кохан, Александр; Хуанг, Джиер; Никлас, Йенс; Чен, Лин X .; Тиде, Дэвид М .; Малфорт, Карен Л. (2013). «Менее дорогой способ дублировать сложные этапы фотосинтеза при производстве топлива». Физическая химия Химическая физика. 15 (48): 21070–6. Bibcode:2013PCCP ... 1521070M. Дои:10.1039 / C3CP54420F. PMID  24220293. Получено 2014-01-23.
  13. ^ Mukherjee, A .; Кохан, О .; Huang, J .; Niklas, J .; Chen, L. X .; Tiede, D. M .; Малфорт, К. Л. (2013). «Обнаружение состояния предшественника катализатора с разделенным зарядом в связанном узле фотосенсибилизатор-катализатор». Физическая химия Химическая физика. 15 (48): 21070–21076. Bibcode:2013PCCP ... 1521070M. Дои:10.1039 / C3CP54420F. PMID  24220293.
  14. ^ Абди, Фетва Ф; Лихао Хань; Арно Х. М. Сметс; Миро Земан; Бернар Дам; Роэль ван де Крол (29 июля 2013 г.). «Эффективное разделение солнечной воды за счет улучшенного разделения зарядов в тандемном фотоэлектроде ванадат висмута-кремний». Nature Communications. 4: 2195. Bibcode:2013 НатКо ... 4.2195A. Дои:10.1038 / ncomms3195. PMID  23893238.
  15. ^ Хан, Лихао; Abdi, Fatwa F .; ван де Крол, Роэль; Лю, Руи; Хуанг, Чжуанцюнь; Леверенц, Ханс-Иоахим; Дамба, Бернард; Земан, Миро; Сметс, Арно Х. М. (2014). «Внутренняя крышка: эффективное водоразделительное устройство на основе фотоанода ванадата висмута и тонкопленочных кремниевых солнечных элементов (ChemSusChem 10/2014)». ChemSusChem. 7 (10): 2758. Дои:10.1002 / cssc.201402901.
  16. ^ Пихош, Юрий; Туркевич, Иван; Маватари, Кадзума; Уэмура, Джин; Казоэ, Ютака; Косар, Соня; Макита, Кикуо; Сугая, Такэёси; Мацуи, Такуя; Фудзита, Дайсуке; Тоса, Масахиро (2015-06-08). «Фотокаталитическое производство водорода наностержнями WO 3 / BiVO 4 ядро-оболочка с максимальной эффективностью расщепления воды». Научные отчеты. 5 (1): 11141. Дои:10.1038 / srep11141. ISSN  2045-2322. ЧВК  4459147. PMID  26053164.
  17. ^ Косар, Соня; Пихош, Юрий; Туркевич, Иван; Маватари, Кадзума; Уэмура, Джин; Казоэ, Ютака; Макита, Кикуо; Сугая, Такэёси; Мацуи, Такуя; Фудзита, Дайсуке; Тоса, Масахиро (25 февраля 2016 г.). «Тандемный фотоэлектрический-фотоэлектрохимический GaAs / InGaAsP-WO3 / BiVO4устройство для солнечной генерации водорода». Японский журнал прикладной физики. 55 (4S): 04ES01. Дои:10.7567 / jjap.55.04es01. ISSN  0021-4922.
  18. ^ Косар, Соня; Пихош, Юрий; Бекаревич, Раман; Мицуиси, Казутака; Маватари, Кадзума; Казоэ, Ютака; Китамори, Такехико; Тоса, Масахиро; Тарасов, Алексей Б .; Гудилин, Евгений А .; Струк, Ярослав М. (01.07.2019). «Высокоэффективное фотокаталитическое преобразование солнечной энергии в водород с помощью наностержней WO3 / BiVO4 с гетеропереходом ядро ​​– оболочка». Прикладная нанонаука. 9 (5): 1017–1024. Дои:10.1007 / s13204-018-0759-z. ISSN  2190-5517. S2CID  139703154.
  19. ^ «Открытие делает будущее солнечной энергии ярким, затраты на энергию должны быть сокращены». nbcnews.com. Новости NBC от Reuters. 2 июля 2015 г.. Получено 2 июля, 2015.
  20. ^ Мэй, Маттиас М; Ханс-Иоахим Леверенц; Дэвид Лакнер; Фрэнк Димрот; Томас Ханнапель (15 сентября 2015 г.). «Эффективное прямое преобразование солнечной энергии в водород путем преобразования границы раздела фаз тандемной структуры на месте». Nature Communications. 6: 8286. arXiv:1508.01666. Bibcode:2015НатКо ... 6,8286 млн. Дои:10.1038 / ncomms9286. ЧВК  4579846. PMID  26369620.
  21. ^ Ло, Бин; Лю, банда; Ван, Ляньчжоу (2016). «Последние достижения в области 2D-материалов для фотокатализа». Наномасштаб. 8 (13): 6904–6920. Дои:10.1039 / C6NR00546B. ISSN  2040-3364. PMID  26961514.
  22. ^ Ли, Юнго; Ли, Ян-Лин; Са, Байшэн; Ахуджа, Раджив (2017). «Обзор двумерных материалов для фотокаталитического расщепления воды с теоретической точки зрения». Наука и технологии катализа. 7 (3): 545–559. Дои:10.1039 / C6CY02178F. ISSN  2044-4753.
  23. ^ «Координация Ni (2) с металлорганической структурой на основе алюминия, сделанной из 2-аминотерефталата для фотокаталитического общего расщепления воды». Angewandte Chemie International Edition. 56 (11): 3036–3040. 7 февраля 2017 года. Дои:10.1002 / anie.201612423. PMID  28170148.
  24. ^ Калсин, А. М .; Фиалковский, М .; Пашевский, М .; Смуков, С.К .; Бишоп, К. Дж. М .; Гжибовски, Б. А. (21 апреля 2006 г.). «Электростатическая самосборка кристаллов бинарных наночастиц с алмазоподобной решеткой». Наука. 312 (5772): 420–424. Дои:10.1126 / science.1125124. ISSN  0036-8075.
  25. ^ Мартин, Дэвид Джеймс; Рирдон, Филип Джеймс Томас; Moniz, Savio J. A .; Тан, Цзюньван (10.09.2014). «Видимое расщепление чистой воды под воздействием света природной системой на основе органических полупроводников». Журнал Американского химического общества. 136 (36): 12568–12571. Дои:10.1021 / ja506386e. ISSN  0002-7863.
  26. ^ Weingarten, Adam S .; Казанцев, Роман В .; Палмер, Лиам К.; Fairfield, Daniel J .; Koltonow, Andrew R .; Ступп, Сэмюэл И. (9 декабря 2015 г.). «Супрамолекулярная упаковка контролирует фотокатализ H2 в хромофорных амфифильных гидрогелях». Журнал Американского химического общества. 137 (48): 15241–15246. Дои:10.1021 / jacs.5b10027. ISSN  0002-7863. ЧВК  4676032. PMID  26593389.
  27. ^ Чжан, Тин; Син, Гуолун; Чен, Вейбен; Чен, Лонг (07.02.2020). «Пористые органические полимеры: перспективная платформа для эффективного фотокатализа». Материалы Химия Границы. 4 (2): 332–353. Дои:10.1039 / C9QM00633H. ISSN  2052-1537.
  28. ^ Ван, Лэй; Фернандес-Теран, Рикардо; Чжан, Лэй; Fernandes, Daniel L.A .; Тиан, Лэй; Чен, Хонг; Тиан, Хайнинг (2016). «Органические полимерные точки как фотокатализаторы для генерации видимого светового водорода». Angewandte Chemie International Edition. 55 (40): 12306–12310. Дои:10.1002 / anie.201607018. ISSN  1521-3773.
  29. ^ Пати, Палас Баран; Дамас, Джиан; Тиан, Лэй; Fernandes, Daniel L.A .; Чжан, Лэй; Пехливан, Илькнур Байрак; Эдвинссон, Томас; Араухо, К. Мойсес; Тиан, Хайнинг (14.06.2017). «Экспериментальное и теоретическое исследование эффективного полимерного нанокатализатора для выделения водорода». Энергетика и экология. 10 (6): 1372–1376. Дои:10.1039 / C7EE00751E. ISSN  1754-5706.
  30. ^ Рахман, Мохаммад; Тиан, Хайнинг; Эдвинссон, Томас (2020). «Пересмотр ограничивающих факторов для общего расщепления воды на органических фотокатализаторах». Angewandte Chemie International Edition. 59 (38): 16278–16293. Дои:10.1002 / anie.202002561. ISSN  1521-3773. ЧВК  7540687. PMID  32329950.