Metal-organic framework encapsulated single-atom Pt catalysts for efficient photocatalytic hydrogen evolution

化学 催化作用 光催化 金属 金属有机骨架 水溶液中的金属离子 漫反射红外傅里叶变换 无机化学 光化学 吸附 物理化学 有机化学
作者
Jian Li,Hongliang Huang,Peng Liu,Xiaohui Song,Donghai Mei,Yuanzhe Tang,Xi Wang,Chongli Zhong
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier]
卷期号:375: 351-360 被引量:91
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2019.06.024
摘要

Atomically dispersed metal catalysts have emerged as a new research frontier in the catalytic community due to the utmost atom efficiency and tunable functionality in a wide variety of catalytic reactions. In the present work, a general operable synthetic platform for stable and well-defined positioned single-atom metal catalysts encapsulated in metal-organic framework (MOF) architecture was developed. Using the MOF-808 based single ion trap method, single metal ions were effectively captured by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) ligands, which were exchanged with the original formate ligands anchored at the Zr6 cluster metal nodes. Upon activated in hydrogen atmosphere at 200 °C, the stable MOF-808-EDTA encapsulated single-atom metal catalysts with well-defined atomic positions were synthesized. The synthesized single-atom metal catalysts were confirmed using various experimental characterization techniques including high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscope, extended X-ray absorption fine structure spectroscopy analysis, and diffuse reflectance infrared Fourier transform, as well as theoretical density functional theory calculations. As a demonstration case, it has been found that the as-synthesized MOF-808-EDTA encapsulated single-atom Pt catalyst shows the excellent photocatalytic hydrogen evolution activity (68.33 mmol g−1 h−1) and high stability. The apparent quantum efficiency reaches up to 67.6% at 420 nm. This work not only provides a general and effective synthesis approach for preparing stable, uniformly distributed, MOF encapsulated single-atom metal catalysts such as Pd, Rh, Ru, Cu, Co, and Ni, but also sheds new insights into single-atom metal catalysts for photocatalytic water splitting for hydrogen production.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
木兔发布了新的文献求助10
刚刚
Cindy发布了新的文献求助10
刚刚
司空三毒发布了新的文献求助10
1秒前
5秒前
传奇3应助欢呼电灯胆采纳,获得10
6秒前
斯文败类应助自然的宝贝采纳,获得10
8秒前
金妖靜完成签到,获得积分10
8秒前
xue完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
bailizhixue完成签到,获得积分10
11秒前
zxz完成签到,获得积分10
13秒前
ding应助港岛妹妹采纳,获得10
13秒前
通通发布了新的文献求助10
14秒前
bailizhixue发布了新的文献求助10
15秒前
希希完成签到 ,获得积分10
15秒前
mictime发布了新的文献求助10
19秒前
Eber完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
烂漫易绿发布了新的文献求助10
23秒前
大个应助直率水蓝采纳,获得10
23秒前
27秒前
123444发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
今后应助胡子西瓜采纳,获得10
28秒前
29秒前
拉格朗日发布了新的文献求助10
29秒前
情怀应助123444采纳,获得10
30秒前
无花果应助江离采纳,获得10
31秒前
31秒前
李思发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
Jolene66发布了新的文献求助10
34秒前
牧鱼发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
Dsivan发布了新的文献求助10
35秒前
直率水蓝发布了新的文献求助10
37秒前
39秒前
丑123发布了新的文献求助10
41秒前
42秒前
nanniyi完成签到,获得积分10
43秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
Plate Tectonics 500
Igneous rocks and processes: a practical guide(第二版) 500
Mantodea of the World: Species Catalog 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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3407449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3011998
关于积分的说明 8852026
捐赠科研通 2699153
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1479835
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 684054
邀请新用户注册赠送积分活动 678339