《炬丰科技-半导体工艺》有机电子材料

书籍:《炬丰科技-半导体工艺》

文章:有机电子材料

编号:JFKJ-21-092

作者:炬丰科技

过氧化氢是一种重要的氧化剂,用于工业的各个领域,例如造纸、聚合物、洗涤剂和化妆品的生产(www.nrw.net.cn)。考虑到该分子仅降解为 H2O 和 O2,因此被视为绿色化学品。不幸的是,现有的基于蒽醌氧化的 H2O2 合成方法虽然有效,但并不环保,因为它需要化石燃料和大量能源输入。因此,正在努力减少过氧化氢生产对生态的影响。一些最有前途的方法涉及在水性环境中将 O2 催化还原为 H2O2。这可以与水氧化相结合。由于所需的能量可以通过不同的方式传递,因此过氧化氢的合成可以通过电催化、光电催化或光催化来实现。

本论文探讨了使用有机电子材料作为含氧水溶液中 H2O2 析出催化剂的可能性。有机电子学是材料科学领域,专注于导电和半导体有机分子。这些材料提供了许多可能的优势,包括低成本、柔韧性和良好的光电特性。过去几年该领域的巨大进步导致它们在例如有机发光二极管和光伏领域的商业应用。直到最近才开始从催化的角度考虑有机电子学。

在前两篇论文中,我们研究了有机颜料 (PTCDI) 和导电聚合物 (PEDOT) 对氧还原为过氧化氢的电催化活性。两种类型的催化剂都具有化学稳定性,并且能够在很宽的 pH 范围内运行。在论文 3 中,我们证明了 H2O2 演化的光电阴极可以基于有机 PN 异质结,从而使器件具有破纪录的性能。在论文 4 的第一部分中,对天然存在的半导体真黑素测试了相同的概念,从而首次报告了这种材料的光电催化性能。在论文 4 的第二部分以及论文 5 和 6 中,我们分别探讨了光化学过氧化氢与真黑色素、有机半导体和有机染料的合成。我们表明,对于具有低 HOMO 能级的材料,催化剂的光稳定性更高,并且可以通过向反应体系中添加还原剂来提高光稳定性。我们的研究结果证明,现有的有机电子材料可以成功地应用于 H2O2 的演化,以进行环境友好的化学合成,表明它们可用于收集太阳能和原位生成用于生物医学应用的过氧化氢。

1. 介绍

1.1. 动机和研究背景

过氧化氢 H2O2 是一种结构简单的分子,但在许多 工业领域。作为一种环境友好的氧化剂,它广泛用于造纸(木浆漂白),作为聚合物生产中间体(聚合引发剂的合成),食品工业(作为漂白剂),用于制造洗涤剂,并作为某些化妆品的成分。在我们的日常生活中,有时会用于伤口处理(3%溶液)。尽管这种特殊用途可能存在争议,但 H2O2 的杀菌特性使其成为实验室和医学中一种廉价且用途广泛的消毒剂。但过氧化氢最引人注目的应用可能是在火箭工业中,它可以用作推进剂、与另一种燃料混合或作为单一化合物。H2O2 的环境友好性与分子仅降解为 H2O 和 O2 的事实有关。不幸的是,用于其制造的最常用方法虽然已经建立并导致高纯度和浓度的 H2O2,但不能被视为无污染。该合成基于蒽醌氧化,该过程涉及来自化石燃料、有机溶剂、贵金属催化剂和大量能量输入的氢气。该过程产生了不可忽视的废物量。H2O2 制造商和科学研究团体都试图解决这些问题。该合成基于蒽醌氧化,该过程涉及来自化石燃料、有机溶剂、贵金属催化剂和大量能量输入的氢气。该过程产生了不可忽视的废物量。H2O2 制造商和科学研究团体都试图解决这些问题。该合成基于蒽醌氧化,该过程涉及来自化石燃料、有机溶剂、贵金属催化剂和大量能量输入的氢气。该过程产生了不可忽视的废物量。H2O2 制造商和科学研究团体都试图解决这些问题。

1.2论文的目的 略

2.用于化学合成的电、光电和光催化 略

3.通过 O2 还原合成 H2O2 略

4.有机电子材料作为 H2O2 合成的催化剂 略

主营产品:PVC管,PE管,PPR管,MPP管