【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】共價有機骨架(COFs)是一類新型的晶態(tài)多孔材料，具有良好的孔隙率、高的表面積及功能可調(diào)等特點，獨特性能為光催化CO2還原提供了理想平臺。將金屬卟啉分子包裹在COFs孔道中制備復(fù)合材料，可結(jié)合兩者在光催化CO2還原中的優(yōu)勢，但在反應(yīng)過程中會存在分子催化組分浸出，導致循環(huán)穩(wěn)定性較差。
中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學國家重點實驗室王瑞虎課題組將基于金屬卟啉的碳點限制在COFs的孔道中，制備出一類COFs負載的金屬卟啉基碳點(M-PCD@TD-COF, M=Ni, Co和Fe)復(fù)合材料并用于光催化CO2還原。TD-COF大的比表面積和孔隙率促進了CO2分子的吸附，增加了活性位點周圍局部CO2濃度，而TD-COF骨架的疏水性限制了H2O分子與催化活性中心的接觸，從而抑制了光催H2O分解，提高了CO2還原的選擇性。此外，TD-COF外延的π-共軛結(jié)構(gòu)加速了光生電子從光敏劑到催化活性位點的轉(zhuǎn)移，該體系具有高的催化效率和穩(wěn)定性。該研究為COFs基異相催化材料的設(shè)計合成提供了新方案。
相關(guān)成果發(fā)表在Adv. Funct. Mater.上，第一作者為助理研究員鐘鴻。研究得到國家自然科學基金、福建省自然科學基金和中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的資助。
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