已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Photoexcitation of Fe3O Nodes in MOF Drives Water Oxidation at pH=1 When Ru Catalyst Is Present

催化作用 化学 金属有机骨架 电子顺磁共振 光化学 光催化 氧化剂 漫反射红外傅里叶变换 氧化还原 电子转移 无机化学 物理化学 有机化学 核磁共振 物理 吸附
作者
Roman Ezhov,Alireza Karbakhsh Ravari,Mark C. Palenik,Alexander Loomis,Débora Motta Meira,Sergey Savikhin,Yulia Pushkar
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:16 (5) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/cssc.202202124
摘要

Abstract Artificial photosynthesis strives to convert the energy of sunlight into sustainable, eco‐friendly solar fuels. However, systems with light‐driven water oxidation reaction (WOR) at pH=1 are rare. Broadly used [Ru(bpy) 3 ] 2+ (bpy=2,2’‐bipyridine) photosensitizer has a fixed +1.23 V potential which is insufficient to drive most water oxidation catalysts (WOCs) in acid, while Fe 2 O 3 , featuring the highly oxidizing holes, is not stable at low pH. Here, the key examples of Fe‐based metal–organic framework (MOF) water oxidation photoelectrocatalysts active at pH=1 are presented. Fe‐MIL‐126 and Fe MOF‐dcbpy structures were formed with 4,4’‐biphenyl dicarboxylate (bpdc), 2,2’‐bipyridine‐5,5’‐dicarboxylate (dcbpy) linkers and their mixtures. Presence of dcbpy linkers allows integration of metal‐based catalysts via coordination to 2,2’‐bipyridine fragments. Fe‐based MOFs were doped with Ru‐based precursors to achieve highly active MOFs bearing [Ru(bpy)(dcbpy)(H 2 O) 2 ] 2+ WOC. Materials were analyzed with X‐ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infra‐red (FTIR) spectroscopy, resonance Raman, X‐ray absorption spectroscopy, fs optical pump‐probe, electron paramagnetic resonance (EPR), diffuse reflectance and electric conductivity measurements and were modeled by band structure calculations. It is shown that under reaction conditions, Fe III and Ru III oxidation states are present, indicating rate‐limiting electron transfer in MOF. Fe 3 O nodes emerge as photosensitizers able to drive prolonged O 2 evolution in acid. Further developments are possible via MOF's linker modification for enhanced light absorption, electrical conductivity, reduced MOF solubility in acid, Ru‐WOC modification for faster WOC catalysis, or Ru‐WOC substitution to 3d metal‐based systems. The findings give further insight for development of light‐driven water splitting systems based on Earth‐abundant metals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
123发布了新的文献求助10
1秒前
张嘉雯完成签到 ,获得积分10
2秒前
刘丰铭完成签到,获得积分10
2秒前
卑微学术人完成签到 ,获得积分10
3秒前
wwwyyy完成签到 ,获得积分10
3秒前
Zeno完成签到 ,获得积分10
4秒前
劉浏琉完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
sweet雪儿妞妞完成签到 ,获得积分10
12秒前
zy完成签到 ,获得积分10
13秒前
haha发布了新的文献求助10
14秒前
昆工完成签到 ,获得积分10
16秒前
顺利科研毕业完成签到,获得积分10
16秒前
胡杨柳完成签到,获得积分10
18秒前
zhaoxi完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
monster完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
隐形曼青应助筱如采纳,获得10
25秒前
张张发布了新的文献求助30
26秒前
稳重的白筠完成签到 ,获得积分10
26秒前
ink发布了新的文献求助30
26秒前
mingjie发布了新的文献求助10
26秒前
群群完成签到,获得积分20
27秒前
粽子完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
群群发布了新的文献求助10
32秒前
白云垛完成签到 ,获得积分20
33秒前
34秒前
35秒前
KTV完成签到 ,获得积分10
35秒前
可爱的函函应助啦啦啦采纳,获得10
36秒前
健忘捕完成签到 ,获得积分10
37秒前
wpz发布了新的文献求助10
37秒前
41秒前
如意葶完成签到 ,获得积分10
41秒前
wpz完成签到,获得积分10
42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
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4610291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4016305
关于积分的说明 12434932
捐赠科研通 3697878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2039077
邀请新用户注册赠送积分活动 1071968
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 955614