亲爱的研友该休息了!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!身体可是革命的本钱,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
小胡爱科研完成签到 ,获得积分10
2秒前
南北完成签到 ,获得积分10
2秒前
redamancy完成签到 ,获得积分10
3秒前
我是老大应助皮崇知采纳,获得10
8秒前
Q123ba叭完成签到,获得积分10
8秒前
傲娇书萱发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
17秒前
皮崇知发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
完美世界应助向东东采纳,获得10
25秒前
xona完成签到,获得积分10
30秒前
善学以致用应助落后凝莲采纳,获得10
32秒前
符聪完成签到 ,获得积分10
37秒前
Luchy完成签到 ,获得积分10
41秒前
46秒前
51秒前
糖糖唐完成签到,获得积分10
52秒前
ads完成签到,获得积分20
59秒前
水水发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
hp571完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助薛人英采纳,获得10
1分钟前
hp571发布了新的文献求助10
1分钟前
江月年发布了新的文献求助10
1分钟前
剑影完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ftl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
kw98完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水水完成签到,获得积分10
1分钟前
QiongYin_123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐凌雪发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
pentjy完成签到,获得积分10
1分钟前
Focus发布了新的文献求助10
1分钟前
勤恳的不悔完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
cat发布了新的文献求助50
1分钟前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510843
关于积分的说明 11155315
捐赠科研通 3245323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1792808
邀请新用户注册赠送积分活动 874110
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804176