网站首页/有机动态/有机干货/Chem. Eur. J. :金属有机框架(MOF)衍生对苯二甲酸配体修饰不同形貌TiO2及其用于光催化产氢
Chem. Eur. J. :金属有机框架(MOF)衍生对苯二甲酸配体修饰不同形貌TiO2及其用于光催化产氢

盐城工学院董鹏玉、奚新国等人联合加州大学河滨分校冯萍云课题组报道了一种通过在不同溶剂中水热处理Ti基MOF(MIL-125(Ti))获得形貌可控衍生物的方法,得到了一系列包含对苯二甲酸(TPA)配体和不同形貌TiO2的复合光催化剂。


由于MOFs具有较高的光子捕获效率、较大的比表面积、可调节的孔隙率和较长的激子寿命,因此在光催化领域引起了广泛的关注。然而,由于金属节点和有机配体之间的配位作用较弱、能隙较宽、原始MOFs的半导体特性较差,导致其可能不太适合直接用于光催化产氢反应。因此,当今研究人员最关心的问题之一是如何利用MOFs的结构特性,通过合理设计使其成为优秀的光催化材料。由于母体MOFs中存在各种金属节点和配体,MOF衍生物常包含多种组分,并且比原始MOFs具有更高的物理化学稳定性。此外,当两种组分的能带水平完全匹配时,MOFs衍生物可以有高效的界面接触,以帮助光诱导电荷载流子的分离。最近,研究人员采用不同的MOFs作为前驱体,通过热处理方法(如煅烧或热解),得到了许多MOFs衍生物。然而,在水热条件下对MOF衍生物进行形貌控制并实现光催化应用的报道很少。


基于此,本论文提出了一种新的一步水热处理策略,通过采用不同的溶剂作为反应介质(比如,H2O、HF、H2SO4、HCl和HNO3),水热处理Ti基MOF(MIL-125(Ti)),可以获得不同形态的TiO2/TPA复合材料。这种方法与传统的MOF热解处理有很大不同。我们研究发现,在不同溶剂的水热条件下,MOF衍生物由TPA和TiO2组成,并且TiO2具有不同的形态,包括纳米颗粒、纳米片和纳米棒,如图1所示。



0

图1 利用不同溶剂通过水热法制备不同形貌TiO2/TPA复合材料的合成示意图

我们发现在制备的各种不同形貌TiO2/TPA复合材料中,在H2O中水热处理得到的TiO2纳米颗粒/TPA复合材料表现出最高的光催化产氢性能,达到6.38 mmol g-1h-1,大约是P25-TiO2的7.5倍;并且其表观量子效率达到了65%(365 nm)。TiO2/TPA体系光催化活性的提高与许多因素有关。在这些因素中,紫外光区域的光吸收能力可能对提高光催化活性起着至关重要的作用。总的来说,本论文的研究为通过水热处理从而对MOF衍生复合材料进行形貌控制提供了启发,并证明了其在高效、可靠和经济的太阳能水裂解方面的潜在应用。

文信息

Metal-Organic Framework Derived Terephthalate Ligand Decorated TiO2 with Various Morphologies for Efficient Photocatalytic H2 Evolution

Pengyu Dong, Kangjie Gao, Kang Li, Haoyu Wang, Xinguo Xi,* and Pingyun Feng*


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202203917




纳孚服务
  • 化学试剂
  • 提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务
  • 上海纳孚生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货
  • 上海纳孚生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品,类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成
  • 可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性,从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系我们
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注我们
在线客服
live chat