Quasi-HKUST Prepared via Postsynthetic Defect Engineering for Highly Improved Catalytic Conversion of 4-Nitrophenol

催化作用 材料科学 介孔材料 吸附 反应速率常数 4-硝基苯酚 热分解 活化能 硝基苯酚 多孔性 化学工程 分解 物理化学 动力学 化学 复合材料 有机化学 物理 量子力学 工程类
作者
Minoo Bagheri,Arianna Melillo,Belén Ferrer,Mohammad Yaser Masoomi,Hermenegildo Garcı́a
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 978-989 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acsami.1c19862
摘要

HKUST-1 [Cu3(BTC)2(H2O)3]n·nH2OMeOH was submitted to thermolysis under controlled conditions at temperatures between 100 and 300 °C. This treatment resulted in partial ligand decarboxylation, generating coordinatively unsaturated Cu2+ sites with extra porosity on the way to the transformation of the initial HKUST-1 framework to CuO. The obtained materials retaining in part the HKUST-1 original crystal structure (quasi-MOFs) were used to promote 4-nitrophenol conversion to 4-aminophenol. Because of the partial linker decomposition, the quasi-MOF treated at 240 °C contains coordinatively unsaturated Cu2+ ions distributed throughout the Q-HKUST lattice together with micro- and mesopores. These defects explain the excellent catalytic performance of QH-240 with an apparent rate constant of 1.02 × 10-2 s-1 in excess of NaBH4 and an activity factor and half-life time of 51 s-1g-1 and 68 s, respectively, which is much better than that of the HKUST parent. Also, the induction period decreases from the order of minutes to seconds in the presence of the HKUST and QH-240 catalysts, respectively. Kinetic studies fit with the Langmuir-Hinshelwood theory in which both 4-nitrophenol and BH4- should be adsorbed onto the catalyst surface. The values of the true rate constant (k), the adsorption constants of 4-nitrophenol and BH4- (K4-NP and KBH4-), as well as the activation energy are in agreement with a rate-determining step involving the reduction of 4-nitrophenol by the surface-bound hydrogen species.

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
ritianjiang发布了新的文献求助10
1秒前
满天星完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
田様应助guo采纳,获得30
2秒前
葡萄子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
zhu发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
卡卡完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
ines完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
cheers发布了新的文献求助10
4秒前
华仔应助YUMI采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助20
4秒前
lolly完成签到,获得积分10
5秒前
zhu发布了新的文献求助10
5秒前
李爱国应助kaiqiang采纳,获得10
5秒前
7秒前
pzh发布了新的文献求助10
7秒前
Yuan发布了新的文献求助10
7秒前
李永正发布了新的文献求助10
7秒前
长情青烟发布了新的文献求助10
8秒前
lolly发布了新的文献求助10
9秒前
orixero应助温酒叙人生采纳,获得10
9秒前
Baegal发布了新的文献求助10
9秒前
大力帽子应助jiangmiao采纳,获得10
9秒前
Owen应助不回首采纳,获得10
9秒前
白云发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
爱学习的椰子完成签到 ,获得积分10
11秒前
多云发布了新的文献求助30
11秒前
小二郎应助cheers采纳,获得10
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
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
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 700
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 5693193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5091453
关于积分的说明 15210744
捐赠科研通 4850188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2601603
邀请新用户注册赠送积分活动 1553417
关于科研通互助平台的介绍 1511406