在光催化氢气演化反应中，COK/MIL-125表现出最高的氢气产量，归因于异相界面上的Z型同质结。此外，通过在BDC配体上修饰氨基（即NH2-COK/NH2-MIL-125），光吸收能力被扩展到可见光区域，显著提高了可见光驱动的氢气产量。MOF基异相结构具有周期性通道结构和分子级可调节的能带结构，这在传统有机或无机材料中是罕...
中国科学技术大学江海龙教授课题组以经典MOF,MIL-125-NH2,为研究对象,将其与MoO3和V2O5等具有适宜功函数和能带位置的金属氧化物相复合,形成复合光催化剂,并利用多种表征手段,证明了复合后MOF中能带弯曲的存在(图1)。在可见光催化产氢中,实现了载流子的有效分离,大幅提升了催化活性。 图2. a) MIL-125-NH2、MoO...
在光催化产氢反应中,可以看出随着壳层配体官能团吸电子能力的增强(-OCH3< -NA < -H < -Br < -Cl < -NO2),光催化产氢活性呈现火山型趋势,其中UiO-66-NH2@Pt@UiO-66-H表现出了比其他官能团的材料更高的催化活性,并且远优于不带壳层的UiO-66-NH2@Pt材料,凸显了壳层对活性调控的重要作用(图3c)。此外...
光催化实验表明,对比其它过渡金属,UiO-66-dcbdt-Cu具有最好的HER速率(4.18 mmol g−1 h−1),而原始MOF则无光催化产氢活性。为了避免外加光敏剂,UiO-66-dcbdt-Cu进一步与TiO2复合成异质结材料,HER速率可提升至12.63mmol g−1 h−1,优于大多数报道的MOF@TiO2复合材料。实验结果表明,硫醇能够有效与过渡...
本工作采用MOF模板原位硫化策略,通过控制原位合成的CdS量子点尺寸(2.2~6.5 nm),实现了对CdS/Cd-TCPP异质结界面之间电子传递速率和光催化分解水产氢活性的有效调节。其中,介于中间尺寸(4.8 nm)CdS量子点的异质结(4.8CdS/Cd-TCPP)取得了最高产氢活性3150 μmol•h-1•g-1,它是单纯CdS催化活性的5倍。本文...
近日,复旦大学化学系戴维林课题组利用金属有机框架(MOF)衍生的金属氧化物与二维薄层ZnIn2S4成功构筑了具有优异光催化分解水产氢的碳负载中空管状C/HT-In2O3/ZnIn2S4异质结构,为新型异质结的制备及光解水产氢性能提升提供了一种新方案。 分级异质结构的界面设计被认为是有效推动载流子分离的有效策略,这为解决光催化...
中国科学技术大学的江海龙教授课题组利用MOF结构明确易调控的特点,在UiO-67的Zr-oxo簇上精确锚定Ru单原子,并通过改变配体上-NH2官能团的位置,精准调控了-NH2官能团与Ru单原子的距离,从而实现了催化位点与氢键微环境(由-NH2官能团与H2O构...
金属有机框架材料(MOFs)作为一种新型多孔晶态材料,在光催化领域展现出广阔的应用前景。基于前期研究基础,中国科学技术大学江海龙教授课题组预先合成单分散的磷化镍和铂纳米颗粒,以UiO-66-NH2为载体,实现了小尺寸、单分散金属磷化物用于光催化产氢(图1)。同时利用MOF的高度可调节性,减小催化剂中的变量,分别从热力学与...
摘要:金属-有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)材料由于具有较大的比表面积、有序的多孔结构和可调的框架结构以及金属团簇赋予的良好理化性质,在光催化制氢领域受到越来越多的关注。比表面及孔径分析仪可对多孔MOFs材料的比表面积和孔径结构进行快速精准的测量和分析,对于分析催化材料的微观结...
光激发后的光敏剂可以将电子转移到次级结构单元(SBU)的钛氧簇上,进而发生析氢反应产生氢气。光敏配体和Ti3(OH)2SBU的分级组装极大地提高了多电子转移的效率以及可见光催化析氢速率,Ti3-BPDC-Ir和Ti3-BPDC-Ru的产氢转化数分别为6632和786。 图2. a) 不同光催化剂催化产氢的时间跟踪曲线图,b) 反应后晶体粉末...