首页|通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO2还原

通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO2还原

扫码查看
通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd(HL)(BPY)0。5(H2O)]· 2H2O}n(1),其中H3L=4,4',4"-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,BPY=4,4'-联吡啶)。由于其独特的结构特征,在金属离子(Zn2+/Ni2+/Co2+)刺激下,1逐渐转变成相应金属离子主导的MOF结构2、3和4。在此过程中,随着金属离子Cd2+→Zn2+、Cd2+→Ni2+和Cd2+→Co2+的交换,1通道中自由的Cd2+和L3-与MOF的骨架进行融合,导致通道空间的扩大,发生次级构筑单元(SBU)的转变,进而形成可调节的骨架。光催化二氧化碳还原结果表明,由离子交换所得到的新结构在催化效率上并没有很大改观,但在产物选择性上却有极大地提升(其中配合物3展示出100%的CO选择性)。
Modulating metal-organic framework structure by metal ion stimulation for photocatalytic CO2 reduction reaction
A 2D Cd-based metal-organic framework with moderate coordination bond strength and adequate frame-work flexibility was obtained by self-assembly,namely {[Cd(HL)(BPY)0.5(H2O)]·2H2O}n(1),where H3L=4,4',4"-(nitri-lotris(methylene))tribenzoic acid,BPY=4,4'-bipyridine.Due to the unique structural features,under the stimulation of metal ions(Zn2+/Ni2+/Co2+),1 gradually transforms into the MOF structures dominated by the corresponding metal ions(2,3,and 4).During this process,with the exchanges of Cd2+→Zn2+,Cd2→Ni2+,and Cd22→Co2+,the free Cd2+and L3-in the channel of 1 fuse with the backbone,leading to the channel space expansion and secondary building unit(SBU)transformation to form a tunable backbone.The photocatalytic CO2 reduction results show that the new structures obtained by ion exchange do not have a great improvement in catalytic efficiency,but have a great increase in product selectivity(3 demonstrated 100%CO selectivity).CCDC:2299888,1;2299889,2;2299890,3;2299891,4.

metal-organic frameworkionic stimulationstructural transformationphotocatalysiscarbon dioxide reduction

路新、钱建磊、葛发源、李浩天、郑和根、张传磊

展开 >

安庆师范大学化学化工学院,光电磁功能材料安徽省重点实验室,安庆 246133

南京大学化学化工学院,配位化学国家重点实验室,南京 210023

金属有机骨架 离子刺激 结构转换 光催化 二氧化碳还原

国家自然科学基金国家自然科学基金安徽省教育厅自然科学研究重大项目安徽省自然科学基金

22101006217711012023AH0400711908085QB49

2024

无机化学学报
中国化学会

无机化学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.665
ISSN:1001-4861
年,卷(期):2024.40(1)
  • 18