Oxygen vacancy regulating transition mode of MIL-125 to facilitate singlet oxygen generation for photocatalytic degradation of antibiotics

单线态氧 光催化 降级(电信) 氧气 光化学 空位缺陷 化学 材料科学 催化作用 计算机科学 结晶学 有机化学 电信
作者
Shenghui Tu,Anru Liu,Hongxiang Zhang,Lu Sun,Minghui Luo,Shan Huang,Ting Huang,Honggen Peng
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier BV]
卷期号:35 (12): 109761-109761 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2024.109761
摘要

Efficient yield of 1O2 determines the photocatalytic degradation rate of antibiotics, but the regulatory mechanism for 1O2 selective generation in O2 activation is still lacking exploration. Herein, oxygen vacancy (OV) modification strategy of MIL-125 was successfully practiced to promote the selective generation of 1O2. Multiple characterizations including extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) and electron paramagnetic resonance spectra (EPR) confirmed the formation of oxygen vacancy in OV-MIL-125. The synthesized OV-MIL-125 exhibited greatly enhanced 1O2 selective (∼90 %) and antibiotics removal rate in water with high mineralization rate. Dynamics analysis of excitons by transient-steady state fluorescence and phosphorescence, transient absorption spectra (TAS) revealed that oxygen vacancy greatly enhanced the intersystem crossing (ISC) of singlet exciton, promoting triplet exciton generation. Density functional theoretical (DFT) calculation also proved the reduced gap of intersystem (ΔEST) and the modulated highest occupied molecular orbital (HOMO)-lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) population which was conducive to intersystem crossing process. Calculation of transition state further confirmed the lower energy barrier for π* orbital spin flip of O2 adsorbed on OV-MIL-125. The Dexter energy transfer involving triplet annihilation dominated the O2 activation mechanism to generate 1O2 instead of the charge transfer to generate O2•− which happened in MIL-125. This study provides new thinking for photocatalytic activation of molecular oxygen and is expected to guide the design of MOF-based catalysts for water treatment.
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
红红完成签到 ,获得积分10
3秒前
starlx0813完成签到 ,获得积分10
3秒前
行走的猫完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助PhH采纳,获得10
8秒前
manmanzhong完成签到 ,获得积分10
16秒前
likexin完成签到,获得积分10
16秒前
司空御宇完成签到 ,获得积分10
21秒前
谦让以亦完成签到 ,获得积分10
22秒前
俭朴觅松完成签到 ,获得积分10
29秒前
RYAN完成签到 ,获得积分10
29秒前
无语完成签到,获得积分10
33秒前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
andy应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
35秒前
LL完成签到,获得积分10
35秒前
alexlpb完成签到,获得积分10
36秒前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
36秒前
合适的如天完成签到,获得积分10
37秒前
合适的致远完成签到,获得积分10
39秒前
Una完成签到,获得积分10
45秒前
大帅哥完成签到 ,获得积分10
48秒前
微笑萝完成签到,获得积分10
48秒前
LL213发布了新的文献求助10
50秒前
阮文名完成签到,获得积分10
51秒前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
52秒前
12完成签到 ,获得积分10
56秒前
学海星辰完成签到,获得积分10
59秒前
落寞傲南完成签到,获得积分10
59秒前
Alanni完成签到 ,获得积分10
1分钟前
白衣少年完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
邺城寒水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
luluyang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刘刘刘医生完成签到,获得积分10
1分钟前
荆轲刺秦王完成签到 ,获得积分10
1分钟前
万象更新完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
沉默的茉莉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168047
关于积分的说明 17191522
捐赠科研通 5409215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863646
邀请新用户注册赠送积分活动 1840978
关于科研通互助平台的介绍 1689834