中国科技网·科技日报讯（记者 史俊斌）西安交通大学前沿科学技术研究院何刚教授课题组近日成功制备了含硫族元素紫罗精小分子衍生物，并将其命名为“Chalcogenoviologens”。含硫族元素紫罗精不仅成功应用于电致变色器件，而且在可见光催化析氢反应中也表现出了优异的性能。含硫族元素紫罗精可同时作为光敏剂和电子转移剂，这不仅大大简化了可见光催化析氢反应，而且还大幅提高了可见光催化的效率。该研究成果发表在最新出版的《德国应用化学》上。

紫罗精类化合物是一种具有优异氧化还原特性的阳离子型有机分子。在施加电压或光照条件下，可经历两步可逆的单电子氧化还原并伴随着明显的颜色变化。紫罗精独特的氧化还原特性导致其在电致变色、主客体识别、超分子自组装、太阳能转换和储能材料等领域都有着极为广泛的应用。在太阳能转化领域中，需要光敏剂和电子转移剂协同作用，而紫罗精分子共轭程度较低、能隙过大、在可见光区无吸收等问题导致其只被用作电子转移剂。那么能否通过改进紫罗精骨架结构来拓展其应用呢？

针对上述问题，西安交通大学前沿院何刚教授课题组将硫族元素（S, Se, Te）引入紫罗精骨架中，成功制备了含硫族元素紫罗精小分子衍生物，并将其命名为“Chalcogenoviologens”。研究发现，含硫族元素紫罗精具有以下特性：（1）具有更刚性的骨架；（2）具有多个氧化还原中心，表现出非常丰富的电化学行为；（3）在保持很低LUMO能级的同时，极大地降低了体系的能隙（能隙降低至2.33 eV），其光学吸收红移至可见光区。含硫族元素紫罗精不仅成功应用于电致变色器件，而且在可见光催化析氢反应中也表现出了优异的性能。含硫族元素紫罗精可同时作为光敏剂和电子转移剂，这不仅大大简化了可见光催化析氢反应，而且还大幅提高了可见光催化的效率。这一成果也为可见光催化提供了新的思路。