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福建物構所共價有機框架光催化二氧化碳還原取得進展

發布時間:2020/7/22編輯:Ma Liang 人氣:1748


阿儀網 實驗室動態】共價有機骨架(COFs)是一類新型的晶態多孔材料,具有良好的孔隙率、高的表面積及功能可調等特點,獨特性能為光催化CO2還原提供了理想平臺。將金屬卟啉分子包裹在COFs孔道中制備復合材料,可結合兩者在光催化CO2還原中的優勢,但在反應過程中會存在分子催化組分浸出,導致循環穩定性較差。

  中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室王瑞虎課題組將基于金屬卟啉的碳點限制在COFs的孔道中,制備出一類COFs負載的金屬卟啉基碳點(M-PCD@TD-COF, M=Ni, Co和Fe)復合材料并用于光催化CO2還原。TD-COF大的比表面積和孔隙率促進了CO2分子的吸附,增加了活性位點周圍局部CO2濃度,而TD-COF骨架的疏水性限制了H2O分子與催化活性中心的接觸,從而抑制了光催H2O分解,提高了CO2還原的選擇性。此外,TD-COF外延的π-共軛結構加速了光生電子從光敏劑到催化活性位點的轉移,該體系具有高的催化效率和穩定性。該研究為COFs基異相催化材料的設計合成提供了新方案。

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