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氮化碳與2D導電Zn-MOF耦合的光催化體系生產(chǎn)H2O2！
來源： 時間：2023-10-23 16:09:40 瀏覽：3378次

第一作者：Yunxiang Li

通訊作者：樓雄文教授、谷曉俊教授

通訊單位：香港城市大學、內(nèi)蒙古大學

DOI: 10.1002/anie.202310847.



研究背景



過氧化氫（H2O2）是一種重要的綠色氧化劑，被廣泛應用于化工與醫(yī)療行業(yè)。目前，工業(yè)H2O2生產(chǎn)依賴于能源密集型和廢棄物密集型的蒽醌工藝，不僅造成嚴重的環(huán)境污染，而且需要使用貴金屬催化劑。因此，由太陽光和半導體材料驅(qū)動的人工光合作用，可提供一種理想且環(huán)保的H2O2生成途徑。光催化合成H2O2的關鍵步驟是設計構筑可促進O2分子活化與轉化的高效活性位點，但很少有單原子位點可作為光催化O2還原生成H2O2的活性中心。因此，設計用于光化學H2O2合成的活性位點應能夠在接收光電子時將O2選擇性還原為H2O2，但在黑暗和光照條件下均不分解H2O2還是一項重大的挑戰(zhàn)。

二維金屬-有機骨架（2D MOFs）材料被廣泛的關注，特別是由三角平面六羥基三苯（HHTP）配體與各種金屬結點（Cu2+、Ni2+和Zn2+）構成的2D導電MOFs家族?；诖?，香港城市大學樓雄文團隊和內(nèi)蒙古大學谷曉俊團隊等人報道了一種由光敏聚合物氮化碳（CN）和二維導電Zn-MOF(lc)催化單元（CN/Zn-MOF(lc)/400）耦合組成的精細光催化體系。



文章要點



1、本文設計出一種集成光敏CN和2D導電Zn-MOF(lc)催化單元的強耦合雜化光催化劑（CN/Zn-MOF(lc)/400），其在可見光照射條件下顯示出優(yōu)異的H2O2合成活性與穩(wěn)定性。

2、實驗測試與理論研究表明，煅燒誘導效應可顯著提升Zn-MOF(lc)的催化性能?？傊?，該研究為面向高效太陽能驅(qū)動轉化反應的高性能光催化系統(tǒng)設計提供了一種新機遇。



圖文展示



圖1. Zn-MOF(lc)的合成與形貌表征

圖2. CN/Zn-MOF(hc)/400的H2O2光催化性能表征

圖3. CN/Zn-MOF(hc)/400的結構與光催化機理表征

圖4.機理研究

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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