近日，我院教师陈凯凯在国际著名期刊《美国科学院院刊》(PNAS)合作发表题为“Broadband and strong visible-light-absorbing cuprous sensitizers for boosting photosynthesis”的论文。论文的通讯作者是天津理工大学郭颂副研究员和张志明教授，华侨大学发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院为论文的第二署名单位。

【文章简介】

开发高效非贵金属配合物光敏剂取代传统的贵金属光敏剂用于太阳能转换具有重要应用前景。本研究受自然光合作用启发，通过模块化组装策略，利用多个不同吸光波段发色团共同敏化Cu(I)配位中心，制备出首例具有宽谱带、强可见光吸收能力的铜基光敏剂（Cu-3）。稳态、瞬态光谱研究表明，Cu-3通过双“乒乓”能量转移机制，实现激发态寿命大幅度延长和太阳能利用率大幅度提升。进而将Cu-3用于能量转移和电子转移型反应，均表现出优异的催化活性。其中，将Cu-3用于光氧化廉价1,5二羟基萘制备高附加值胡桃醌，反应速率常数（K_obs）高达190.8 × 10^-3 min^-1，是经典贵金属光敏剂[Ru(bpy)₃]²⁺的30倍以上。在原子转移自由基加成反应中，以Cu-3为光催化剂，10 h产率可达97.7%，显著优于贵金属光敏剂（Ru(bpy)₃²⁺和Ir(ppy)₃⁺）。这项工作为构建具有宽谱带、强可见吸收和长激发态寿命的高效非贵金属光敏剂提供了重要科学借鉴。

图注：分子设计与结构

【论文信息】

Kai-Kai Chen⁺, Chaochao Qin⁺, Mengjie Ding⁺, Song Guo*, Tong-Bu Lu, Zhi-Ming Zhang*. Broadband And Strong Visible-Light-Absorbing Cuprous Sensitizers for Boosting Photosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2022, 119, e2213479119.

论文第一作者：陈凯凯博士，秦朝朝博士，丁梦洁；

通讯作者：郭颂副研究员，张志明教授。

【论文链接】

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2213479119