Polyarylimide-Based COF/MOF Nanoparticle Hybrids for CO2 Conversion, Hydrogen Generation, and Organic Pollutant Degradation

催化作用 光催化 制作 材料科学 纳米颗粒 金属有机骨架 化学工程 能量转换 化学 纳米技术 有机化学 工程类 热力学 物理 吸附 病理 医学 替代医学
作者
Huan Chang,Iltaf Khan,Aihua Yuan,Shoaib Khan,Samreen Sadiq,Aftab Khan,Sayyar Ali Shah,Li-Zhuang Chen,Muhammad Humayun,Muhammad Usman
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (9): 10451-10465 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c00896
摘要

The continuous rise in atmospheric CO2 concentration, overconsumption of energy resources, and release of extraordinary organic pollutants are challenging issues of the modern era. Catalytic technology offers a promising solution to tackle these energy and environmental challenges in parallel by facilitating highly effective and sustainable processes. Herein, we report the fabrication of a series of different nature polyarylimide (PAI)-based covalent–organic frameworks (COFs) via the polycondensation reaction by altering linkers, organic solvents, and other experimental conditions. To optimize their catalytic performance, the resultant PAI-COFs were further decorated with metal–organic frameworks (ZIF-67). The decoration of COF4 with ZIF-67 led to adjusted bandgaps, created an active site, enhanced charge separation and migration of photoexcited electron–hole (e–h) pairs, extended the light absorption to the visible region, and also facilitated the transferring of electrons between the COFs and MOFs via the photoelectron modulation approach. Based on our findings, it is confirmed that COF4 and ZIF-67 (MOFs) are the optimal catalysts compared to the other COFs (COF1, COF2, and COF3) and MOFs (ZIF-8). Interestingly, compared to the pristine COF4, the 5ZIF-67/COF4 nanohybrid revealed ∼8-fold and ∼5.3-fold for CO2 conversion, direct CO2 capturing, and photoelectrochemical CO2 conversion with a faradaic efficiency of 50%. Likewise, the as-fabricated catalyst also exhibits exceptional activities for photocatalytic hydrogen production and pollutant oxidation. Ultimately, this work will provide a roadmap for the design and fabrication of COF-based nanohybrids for energy and environmental applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
JamesPei应助qinqin采纳,获得10
1秒前
hgl123完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
笑南发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
的的的的的完成签到,获得积分10
2秒前
小颜发布了新的文献求助10
3秒前
李健应助xlz采纳,获得10
4秒前
研友_VZG7GZ应助唠叨的傲薇采纳,获得10
6秒前
矢量完成签到,获得积分10
7秒前
xiaohang发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
我是老大应助thchiang采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助ivyjianjie采纳,获得10
7秒前
领导范儿应助suka采纳,获得30
8秒前
一白完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
CodeCraft应助momo采纳,获得10
10秒前
大模型应助笑南采纳,获得10
10秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
12秒前
南风完成签到,获得积分10
12秒前
西雅完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
赘婿应助鲁大师采纳,获得10
14秒前
sally发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
爆米花应助千纸鹤采纳,获得10
15秒前
16秒前
meimhuang发布了新的文献求助10
16秒前
kuokyt完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
FashionBoy应助丘先生采纳,获得10
17秒前
十泱完成签到 ,获得积分10
17秒前
qinqin发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809366
关于积分的说明 7881582
捐赠科研通 2467822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630522
版权声明 601943