汪成課題組共價有機(jī)框架光催化析氫研究取得新進(jìn)展
新聞網(wǎng)訊（通訊員化苑）3月1日，《自然?通訊》（Nature Communication）在線發(fā)表了化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院汪成教授課題組的最新研究成果，該工作合成了一系列不同過渡金屬配位的卟啉基二維共價有機(jī)框架材料，實現(xiàn)了光催化分解水制氫性能的調(diào)控。
論文題為《同構(gòu)卟啉基二維共價有機(jī)框架材料的理性設(shè)計及其可調(diào)控光催化制氫性能研究》（“Rational design of isostructural 2D porphyrin-based covalent organic frameworks for tunable photocatalytic hydrogen evolution”）。陳如凡博士，王陽博士（中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所）和博士研究生馬源（北京科技大學(xué)）為論文共同第一作者，汪成教授，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所李旭兵副研究員、吳驪珠院士為共同通訊作者。
共價有機(jī)框架（COFs）是一類由有機(jī)基元通過共價鍵鏈接而成的有機(jī)多孔晶體材料，在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景?；谄洫毺氐膶訝疃逊e結(jié)構(gòu)，二維COFs在光催化分解水制氫方面的應(yīng)用研究受到了越來越多的關(guān)注。然而，如何合理調(diào)整其結(jié)構(gòu)來提高析氫效率，仍待進(jìn)一步揭示。因此，非常有必要構(gòu)建具有光電性質(zhì)可調(diào)的同構(gòu)二維COFs，進(jìn)而研究其在光催化性能并在分子水平上闡述構(gòu)效關(guān)系。
本工作中，汪成教授課題組設(shè)計合成了一系列同構(gòu)型卟啉基COFs（MPor-DETH-COF，M = H2, Co2+, Ni2+, Zn2+），并與中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所吳驪珠院士，李旭兵副研究員團(tuán)隊合作，探究了其光催化水分解制氫性能。研究結(jié)果顯示，四種同構(gòu)型卟啉基COFs均具有較高的結(jié)晶度和比表面積，但其光催化水分解制氫性能完全不同。詳細(xì)機(jī)理研究表明，四種COFs具有不同的激發(fā)態(tài)電荷分離能力，并且其分離能力的變化趨勢也與光催化制氫實驗的結(jié)果相一致（ZnPor-DETH-COF > NiPor-DETH-COF > H2Por-DETH-COF > CoPor-DETH-COF）。北京科技大學(xué)喬利杰教授團(tuán)隊從理論上對此結(jié)果進(jìn)行了合理解釋。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費、國家重點研發(fā)計劃基金的的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-21527-3
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com