在金属有机框架中与酶模拟二甲基乙醇) 配合,用于高选择性CO2电还原
Yan Zhou1, Shengtang Liu1, Yuming Gu1
1State Key Laboratory of Coordination Chemistry, Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE, School of Chemistry and Chemical Engineering, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210023, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|August 27, 2021
概括
一种新型的金属有机框架 (MOF) 具有二乙烯-二酸) 连接物,显示出增强的电催化二氧化碳减排. 这种模仿酶的催化剂实现了显著更高的转化率和法拉第效率,
科学领域:
- 材料科学
- 催化剂
- 电化学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的催化性能.
- 像四甲基烯 (TTF) 衍生物一样,可以增强MOF的功能.
- 电催化减少二氧化碳对于可持续的化学生产至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成一种使用二乙烯-二酸的新型MOF作为TTF类型供体的无机模拟物.
- 评估MOF在电催化降低二氧化碳的性能.
- 研究MOF作为一种模仿酶的催化剂的潜力.
主要方法:
- 三维MOF的合成,其中包括[Ni ((C2S2 ((C6H4COOH) 2)) ]和In3+.
- 对MOF的化学和热稳定性的描述.
- 包括转化率和法拉第效率测量的电催化减排测试.
- 机械研究以阐明催化途径.
主要成果:
- 一个稳定的MOF, (Me2NH2+) {InIII-[Ni(C2S2(C6H4COO) 2) }·3DMF·1.5H2O,已经成功组装.
- 与具有TTFTB连接体的同型MOF相比,MOF显著提高了电催化CO2减排性能.
- 在模仿酶活性位点的过程中,MOF在 - 1.3 V 与 RHE 的形式生成中获得了更高的法拉达效率 (89.6%).
结论:
- 这种基于二醇的新型MOF作为一种有效且稳定的二氧化碳减排电催化剂.
- 在MOF中的[NiS4]活性位点对于CO2结合和催化活动至关重要.
- 这项工作为设计晶体,模仿酶的二氧化碳转化催化剂提供了一个有前途的策略.
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