Kredit:WANG Ruihus grupp
Användningen av kovalenta organiska ramverk (COF) som heterogena katalysatorer för fotokatalytisk CO 2 minskning har väckt stor uppmärksamhet på grund av deras väldefinierade struktur, hög yta och strukturell modularitet.
Dock, de flesta COFs-baserade katalytiska system kräver närvaron av metallkoordinationsenheter som katalytiskt aktiva platser. Tillgängligheten för metallhaltiga byggstenar och kristallina svårigheter har kraftigt begränsat antalet COFs-baserade katalytiska system.
I en studie publicerad i Avancerade funktionella material , en forskargrupp ledd av prof. Wang Ruihu från Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) vid den kinesiska vetenskapsakademin presenterade den första demonstrationen av COFs som är värd för metalloporfyrinbaserade kolprickar (M-PCD@TD-COF, M =Ni, Co och Fe) för selektiv CO 2 fotoreduktion.
Forskarna utvecklade ett enkelt men effektivt protokoll för rationell design av COFs-baserade fotokatalytiska system. Dessa material tillverkas lätt genom enkel adsorption av molekylära katalysatorer av COF och efterföljande pyrolys.
Metoden löser effektivt problem med COF när det gäller kristallina svårigheter och de begränsade metallhaltiga byggstenarna, vilket berikar antalet COFs-baserade katalytiska material.
Vikten av detta protokoll framhävdes av den ökade aktiviteten av CO 2 -till-CO-konvertering, selektivitet över H2-generering och hållbarhet hos katalysatorer.
COFs ger en lämplig miljö för CO 2 adsorption och aktivering på metalloporfyrin aktiva platser, vilket möjliggör effektiv CO 2 -till-CO-omvandling av både ren CO 2 och den simulerade rökgasen. Den fotokatalytiska prestandan överträffar de i molekylära analoger, vilket rankar den i första klass bland de rapporterade fotokatalytiska systemen som drivs av synligt ljus.
Metoden för fotokatalytisk CO 2 reduktion ger en riktning för utvecklingen av fotokatalytiska material. Protokollet för integrering av COFs och kolprickar löser inte bara problem i COFs-baserade fotokatalytiska system, men kan också utökas till ett brett utbud av material som består av olika COFs och gästkatalysatormaterial för solenergiomvandling och andra tillämpningar.
Denna studie öppnar en ny väg för att utveckla mer effektiva COFs-baserade heterogena katalysatorer för fotokatalytisk CO 2 minskning.
