近年来，光催化剂能够有效地将水分解成氢气和氧气，实现太阳能的可持续转换。水氧化反应是光催化分解水的基本半反应，由于四电子转移反应，水氧化成为速率决定步骤。由于反应速度慢和缺乏高效催化剂，水氧化研究进展缓慢。

基于此，清华大学朱永法教授（通讯作者）等人报道了一种利用咪唑溶剂法合成的具有高结晶度的苝酰亚胺超分子光催化剂（PDI-NH）。

通过实验测试发现，PDI-NH催化剂实现了突破性的析氧反应（OER）速率，达到了40.6 mmol g^-1 h^-1，几乎超过了所知的所有光催化剂。

同时，在400 nm处的表观量子产率（AQY）为10.4%，是低结晶PDI-NH的1353倍。其高度结晶的结构来自于在熔融咪唑溶剂中通过π-π堆积和氢键的有序自组装过程。

研究发现，PDI-NH催化剂优异的性能归因于其高结晶度引起的强大的内置电场，这极大地加速了电荷分离和转移。更重要的是，PDI-NH非常稳定，可以重复使用超50 h而不会降低性能。

总之，具有强内建电场的结晶PDI-NH为光催化OER提供了启示，为有机光催化剂的设计提供了新思路。

High Photocatalytic Oxygen Evolution via Strong Built-in Electric Field induced by High Crystallinity of Perylene Imide Supramolecule. Adv. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adma.202102354.

https://doi.org/10.1002/adma.202102354.