一种亲水交联聚合物上转换微球及其制备方法和在光催化产氢中的应用技术

本发明专利技术以亲水交联聚合物微球为载体，通过溶胀含有光敏剂和湮灭剂的甲苯溶液制备得到亲水交联聚合物上转换微球。所得亲水交联聚合物上转换微球具有良好的亲水性，可以在水中均匀分散并实现低能量光子到高能量光子的上转换发光。本发明专利技术还提供一种基于三重态‑三重态湮灭的上转换发光催化水解制氢体系。在该体系中，上转换有机溶液通过溶胀过程进入亲水交联聚合物微球中，保证了上转换发光不受水相光催化产氢体系中其他组分的影响，显著提高了催化水解产氢效率，上转换光催化产氢量与工作时间成正比，产氢时间长达24h以上。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水交联聚合物上转换微球及其制备方法和在光催化产氢中的应用
本专利技术属于能源科学和催化科学
，更具体的，涉及一种上转换聚苯乙烯微球的制备及其在光催化产氢中的应用。
技术介绍
氢气的燃烧热值高(285.8kJ/mol)且燃烧产物为无污染的水，是一种环境友好的清洁能源，因而受到了广泛关注。利用半导体光催化反应，将太阳能转换为氢能被认为是最理想的制氢方式。要将光催化制氢发展成实际应用，光催化剂的宽带吸收和良好的稳定性是关键问题。然而到目前为止，人工光催化制氢体系的能量转换效率普遍较低，其中最主要的原因是太阳辐射的光谱分布与半导体催化剂的吸收光谱不匹配，能够激活光催化剂的高能光子只占太阳能能谱的一小部分。太阳光谱中占据很大比例的长波长光能，由于其光子能量低于半导体带隙，都不能被有效吸收和利用。因此，提高长波长光能的利用率可以有效提高现有人工光催化制氢体系的能量转换效率，这也是近年来光催化分解水制氢领域的热点和难点。光子上转换技术可以将低能量的光子转换为高能量的光子，被认为是提高太阳能利用率的一种有前途的方法。三重态-三重态湮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上转换发光材料，其特征在于，所述上转换发光材料包括亲水交联聚合物微球、光敏剂及湮灭剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种上转换发光材料，其特征在于，所述上转换发光材料包括亲水交联聚合物微球、光敏剂及湮灭剂。


2.根据权利要求1所述的上转换发光材料，其特征在于，所述亲水交联聚合物微球选自亲水交联聚苯乙烯微球。
优选地，所述光敏剂、湮灭剂被包裹在亲水交联聚合物微球中。
优选地，所述光敏剂为式I所示四苯基苯并卟啉铂配合物(即PtTPTBP)，或式II所示四苯基苯并卟啉钯配合物(即PdTPTBP)，或式III所示八乙基卟啉铂配合物(即PtOEP)，或式IV所示八乙基卟啉钯配合物(即PdOEP)：



优选地，所述湮灭剂为式V所示9,10-二苯基蒽(DPA)或式VI所示9,10-二苯乙炔基蒽(BPEA)：





3.根据权利要求1或2所述的上转换发光材料，其特征在于，所述光敏剂与湮灭剂的摩尔比为1:1～1:100。


4.权利要求1-3任一项所述上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括：将亲水交联聚合物微球分散在水中，加入含有光敏剂和湮灭剂且与水不互溶的有机溶液，通过溶胀得到亲水交联聚合物上转换微球。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述与水不互溶的有机溶液选自甲苯溶液。
优选地，所述亲水交联聚合物上转换微球中亲水交联聚合物微球溶胀甲苯溶液的体积为1～12mL/g。
优选地，所述亲水交联聚合物微球与水的用量比为100mg亲水交联聚合物微球使用1～20mL水。
优选地，所述亲水交联聚合物微球与光敏剂的用量比为100mg亲水交联聚合物微球使用0.0001～0.1mol光敏剂。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李嫕，刘彦鹏，于天君，陈金平，曾毅，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11