基于表面结合主客体分子组装的混合光阳极：光电极制备新突破与太阳能转化新机遇

为解决光电极制备难题，研究人员开展基于主客体策略的混合光阳极制备研究。将膦酸酯衍生的环糊精（p - CDs）锚定在氧化钨（WO3）薄膜表面，负载分子催化剂。WO3|p - CD|Co1 光阳极水氧化性能优异，该研究推动了分子基光电化学电池发展。

　　在人工光合作用中，分子 / 半导体杂化物结合了分子催化剂的高活性和半导体光吸收剂的高稳定性。本研究开发了一种用于混合光阳极制备的主客体策略，膦酸酯衍生的环糊精（p - CDs）作为主体锚定在氧化钨（WO₃）薄膜表面，分子催化剂作为客体在水相或有机介质中自包封到 p - CDs 的空腔内。选择金刚烷基钴肟配合物（Co1）作为分子水氧化催化剂，所得的 WO₃|p - CD|Co1 光阳极由于意外高效的电荷分离以及 p - CD 与催化剂之间的强亲和力，在水氧化方面表现出高光电化学（PEC）活性和稳定性。此外，WO₃|p - CD 被证实是一个通用的催化剂负载平台，当采用 4 - 羟基 - 2,2,6,6 - 四甲基哌啶 1 - 氧基（TEMPO）衍生物作为客体分子时，光催化醇氧化为醛的转化率显著提高。这种分子催化剂和可见光吸收半导体的杂化是光电极制备的一种有前景的方法，该方法可进一步扩展到其他太阳能转化系统。