封装黄金纳米粒子的金属有机框架膜,用于直接的等离子光催化固定
Li-Wei Chen1, Yu-Chen Hao1, Yu Guo2
1Ministry of Education Key Laboratory of Cluster Science, Beijing Key Laboratory of Photoelectronic/Electrophotonic Conversion Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Journal of the American Chemical Society
|April 13, 2021
概括
这项研究表明,使用金纳米颗粒在金属有机框架膜中的高效光催化固定. 这种方法在使用太阳能的情况下将气转化为氨.
科学领域:
- 材料科学
- 催化剂
- 纳米技术
背景情况:
- 光催化固定提供了利用太阳能从惰性气合成氨 (NH3) 的可持续途径.
- 金属有机框架 (MOF) 为设计纳米反应器提供了一个多功能平台,因为它们的表面积很大,并且可以调整.
研究的目的:
- 在环境条件下开发一个高效的等离子光催化系统.
- 用金纳米粒子 (AuNPs) 限制在MOF膜内作为纳米反应器来增强氨生产.
主要方法:
- 用金纳米粒子装饰的MOF膜 (Au@MOF) 的制造.
- 在可见光照射下研究等离子体光催化固定.
- 分析氨的演变速率,明显的量子效率和激活能量.
主要成果:
- Au@MOF膜促进了等离子体光催化的直接固定.
- 来自AuNPs和局部表面等离子体共振的热电子激活了N2,导致超线性强度依赖.
- 在520 nm时实现了18.9 mmol g Au -1 h -1 的氨演化率,明显的量子效率为1.54%.
结论:
- MOF膜有效地分散和稳定AuNP,增强质量转移和光催化活性.
- 设计的气膜溶液接口提高了等离子体光催化固定效率.
- 这种方法代表了可持续氨合成的有希望的策略.


