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组装Ru吸光分子、单核Cu催化剂的Eu-MOF用于CO2光催化合成甲酸

发布时间:2024-04-12     作者:德尔塔生物   分享到:

【产品介绍】:

在光催化CO2转化制备燃料的过程中,实现较高的选择性非常重要。在目前现有的催化剂中,大多数能够得到CO,但是能够制备生成甲酸的催化剂较为罕见。有鉴于此,天津理工大学张志明等报道了将[bpy-Cu/ClX] (X=Cl or腺嘌呤)组装到Eu-bpy结构的MOF中,从而在光催化还原反应中对甲酸实现了99.7 %的选择性,在10 h的光催化反应过程中实现了3040 μmol g-1的产率。进一步的,当[bpy-CuCl/X]中的bpy替换为吡啶,甲酸的产率显著降低,同时CO的产率增加至960 μmol g-1。
本文要点:
(1)
合成的Eu-MOF结构为(DMA)2[Eu6(μ3-OH)8(H2O)6(bpydc)6]·8CH3CH2OH·7DMF,吸收光的Ru基分子为Ru(bpy)3,催化剂为单核Cu催化剂,Cu上的配体为Cl或者腺嘌呤。得到的Eu-bpy-Ru(bpy)2-x%-CuCl/X (x = 10, 20, 30, 40, and 50)催化剂能够有效的进行多电子还原反应,从Ru基分子中将多电子转移到Cu催化剂上,从而高效的进行CO2还原。
(2)
反应机理。研究结果发现,催化反应过程通过Cu-X、CO2相关物种之间形成氢键的过程,反应中的HCOO-选择性是通过配体调控实现,本文提供了一种从分子级别精确调控催化剂的结构实现控制催化CO2反应选择性的方法。
参考文献
Tian-Ci Zhuo, Yang Song, Gui-Lin Zhuang, Lu-Ping Chang, Shuang Yao, Wei Zhang, Ye Wang, Ping Wang, Wenbin Lin, Tong-Bu Lu, and Zhi-Ming Zhang*, H-Bond-Mediated Selectivity Control of Formate versus CO during CO2 Photoreduction with Two Cooperative Cu/X Sites, J. Am. Chem. Soc. 2021
DOI: 10.1021/jacs.0c13048
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c13048