无机化学学报2024,Vol.40Issue(3) :523-532.DOI:10.11862/CJIC.20230349

W18O49/NH2-UiO-66复合催化剂的高效光催化CO2环加成

Efficient photocatalytic CO2 cycloaddition over W18O49/NH2-UiO-66 composite catalyst

程若霖 王浩然 任静 马莹莹 梁华根
无机化学学报2024,Vol.40Issue(3) :523-532.DOI:10.11862/CJIC.20230349

W18O49/NH2-UiO-66复合催化剂的高效光催化CO2环加成

Efficient photocatalytic CO2 cycloaddition over W18O49/NH2-UiO-66 composite catalyst

程若霖 1王浩然 2任静 2马莹莹 3梁华根4
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作者信息

  • 1. 中国矿业大学碳中和研究院,江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,徐州 221008
  • 2. 中国矿业大学信息与控制工程学院,徐州 221116
  • 3. 江苏省徐州医药高等职业学校实训中心,徐州 221116
  • 4. 中国矿业大学碳中和研究院,江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,徐州 221008;中国矿业大学材料科学与工程学院,徐州 221008
  • 折叠

摘要

以2-氨基对苯二甲酸(H2ATA)为配体,通过溶剂热法合成了Zr基MOF:NH2-UiO-66,继而以氯化钨为前驱体,通过溶剂热法实现了富含氧空位的缺陷氧化钨(W18O49)在NH2-UiO-66上的原位生长,构建了具有典型Ⅱ型异质结的复合光催化剂W18O49/NH2-UiO-66.通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对催化剂的组成与结构进行了表征.在室温常压、模拟太阳光下,以氧化苯乙烯为模型底物,对所有样品的光催化活性进行了考察,W18O49/NH2-UiO-66展现了最高的碳酸苯乙烯酯产率(58mmol·g-1·h-1).

Abstract

Zr-based metal-organic framework(MOF)NH2-UiO-66 was first synthesized by a solvothermal method using 2-amino terephthalic acid(H2ATA)as the ligand.The efficient W18O49/NH2-UiO-66 photocatalysts with a typi-cal type Ⅱ heterojunction were then constructed by in-situ growth of the oxygen vacancy-rich defective tungsten oxide(W18O49)on NH2-UiO-66,using tungsten chloride as the precursor.The composition and structure of the cata-lysts were characterized by a series of measurements,including powder X-ray diffraction,scanning electron micros-copy,X-ray photoelectron spectroscopy,and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy.At room temperature and atmospheric pressure,the photoactivity of all the catalysts was examined under simulated sunlight with styrene oxide as the model substrate.W18O49/NH2-UiO-66 exhibited the highest yield of styrene carbonate(58 mmol·g-1· h1).The introduction of NH2-UiO-66 expanded the specific surface area,CO2 adsorption capacity,light harvesting ability,and photogenerated charge carriers transfer of W18O49.

关键词

CO2环加成/光催化/W18O49/金属有机骨架

Key words

CO2 cycloaddition/photocatalysis/W18O49/metal-organic framework

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基金项目

中央高校基本科研业务费专项资金青年科技基金项目(2023QN1067)

江苏省双创博士计划()

出版年

2024
无机化学学报
中国化学会

无机化学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.665
ISSN:1001-4861
参考文献量25
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