垂直扩展的共价有机框架用于光催化氧化水以氧化
Shuailei Xie1,2, Ruoyang Liu2, Nengyi Liu3
1Joint School of National University of Singapore and Tianjin University, International Campus of Tianjin University, Binhai NewCity, Fuzhou, 350207, China.
我们开发了垂直扩展的共价有机框架,以改善光催化. 这一战略揭示了隐藏的活性点,大大提高了水氧化效率,并创造了新的催化系统.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 由于其可调节的结构,共价有机框架 (COF) 显示出作为光催化剂的希望.
- 传统的COF通常表现为π堆叠,将活性位限于表面层.
- 低效的光采集和有限的反应剂访问阻碍了COF光催化性能.
研究的目的:
- 设计和合成垂直扩展的COF来增强光催化活性.
- 调查扩大层间距对主动站点可访问性和电子特性的影响.
- 评估这些新型COF在水氧化催化中的性能.
主要方法:
- 合成的2D ((II) 氨酸层,通过使用三组分单聚合,由双联体连接.
- 描述了垂直扩展的框架,分析孔隙结构,电子特性和水友性.
- 量化光催化水氧化性能,测量氧气生产速度,量子效率和周转频率.
主要成果:
- 实现了层间空间的显著扩张,暴露了 (II) 氨酸层的两面.
- 观察到骨氧化潜力的增加,刺激子解离能量的减少,以及改善的水亲和力.
- 与 π 堆叠的 COF 相比,氧气生产率增加了 5.1 倍,达到 1155 μmol g-1 h-1.
- 在450nm时获得了1.24%的量子效率和1.39h-1.1的旋转频率.
结论:
- 垂直扩展的COF有效地暴露了无法进入的活性部位,以加强催化作用.
- 扩展结构优化了电子特性和反应物相互作用,促进了光催化水的氧化.
- 这种方法为设计基于COF的先进催化系统提供了一个多功能平台.
更多相关视频
09:09A Facile Synthetic Method to Obtain Bismuth Oxyiodide Microspheres Highly Functional for the Photocatalytic Processes of Water Depuration
Published on: March 29, 2019
10:21Developing Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids for Solar-Driven H2 Production in Aqueous Aerobic Conditions
Published on: October 5, 2019
相关概念视频
Oxygenic Photosynthesis
Oxidative Cleavage of Alkenes: Ozonolysis
Ozone is a symmetrical bent molecule stabilized by a resonance structure.
Oxidation and Reduction of Organic Molecules
The removal of an electron from a molecule, results in a...
Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Oxidation of Alkenes: Syn Dihydroxylation with Osmium Tetraoxide
Cycloaddition Reactions: MO Requirements for Photochemical Activation
