Novel amino-functionalized Ni(II)-based MOFs for efficiently photocatalytic reduction of CO2 to CO with superior selectivity under visible-light illumination

光催化 选择性 金属有机骨架 吸附 量子产额 化学 金属 氧化还原 组合化学 光化学 材料科学 无机化学 催化作用 有机化学 荧光 量子力学 物理
作者
Heng Yang,Chun-Lin Lai,Meng-Ling Wu,Shao-Dan Wang,Yang Xia,Fangfang Pan,Kangle Lv,Li−Li Wen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:455: 140425-140425 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.140425
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) have aroused ever-growing scientific interest for photocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR). Delicate design and synthesis of MOFs with open metal sites (OMSs) is the key to activate CO2 and even stabilize the reaction intermediates of CO2RR, further determine the superior selectivity. Herein, two amino-functionalized MOFs (Ni-Bpyb and Ni-Bipy) with open Ni(II) sites were constructed from 2′-amino-5′-(4-carboxyphenyl)-[1,1′:3′,1″-terphenyl]-4,4″-dicarboxylic acid (NH2-BTBH3) and different lengths of linear N-donor linkers, 1,4-bis(4-pyridyl) benzene (Bpyb) or 4,4′-bipyridine (Bipy). Under visible-light irradiation, Ni-Bpyb shows more excellent CO yield of 1326.7 μmol·g−1·h−1 with impressive apparent quantum efficiency (AQE, 2.12 %@420 nm) and selectivity (98.80 %). Significantly, this AQE value is at the high end among MOFs-based photocatalysts for CO2RR. The reaction mechanism has been carefully investigated by experimental and theoretical calculations results. Photoelectric experiments demonstrate that Ni-Bpyb shows higher electron–hole separation efficiency compared to Ni-Bipy. Theoretical calculations validate that the open Ni(II) sites of Ni-Bpyb possess lower energy barriers of CO2 adsorption and reducing CO2* to COOH*, as well as better stabilizes COOH* intermediate than those of Ni-Bipy. These merits synergistically contribute to the superior performance and selectivity of Ni-Bpyb. This work might give a guidance for the design of efficient MOFs-based photocatalysts with excellent selectivity for CO2RR.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FashionBoy应助阳光的天与采纳,获得10
刚刚
刚刚
SU Edward发布了新的文献求助10
刚刚
大模型应助韶邑采纳,获得10
刚刚
起司猫完成签到 ,获得积分10
1秒前
浩然山河完成签到,获得积分10
1秒前
wanci应助悲凉的老虎采纳,获得10
1秒前
破空发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
香蕉觅云应助perdgs采纳,获得10
5秒前
5秒前
无极微光应助jelly采纳,获得20
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
小树发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
清醒完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
dd完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
我是老大应助Pengcheng采纳,获得10
9秒前
你说完成签到,获得积分10
9秒前
悲凉的老虎完成签到,获得积分10
10秒前
Edmund发布了新的文献求助10
10秒前
YuenYuen发布了新的文献求助10
11秒前
残剑月发布了新的文献求助10
11秒前
TTYYI发布了新的文献求助10
11秒前
公西白翠完成签到,获得积分10
12秒前
一只秤砣完成签到 ,获得积分10
12秒前
lym97完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
perdgs发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
小米应助momo采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5718168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5250844
关于积分的说明 15284812
捐赠科研通 4868418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2614132
邀请新用户注册赠送积分活动 1564020
关于科研通互助平台的介绍 1521476