將MOF和COF兩種多孔晶體材料共價結(jié)合能夠形成光催化劑的異質(zhì)結(jié),這種光催化劑異質(zhì)結(jié)具有其本征結(jié)構(gòu)特點,在HER反應(yīng)中表現(xiàn)優(yōu)勢。但是,如何控制MOF/COF異質(zhì)結(jié)的內(nèi)電場的方式改善光催化活性仍然并不清楚。
有鑒于此,哈爾濱理工大學(xué)張鳳鳴教授、華南師范大學(xué)蘭亞乾教授等首次報道通過MOF晶面設(shè)計,理性控制MOF/COF異質(zhì)結(jié)的內(nèi)電場,在全分解水反應(yīng)(OWS)中表現(xiàn)增強的光催化性能。
本文要點:
(1)
基于NH2-MIL-125(Ti)和TpBpy-COF合成共價連接MOF/COF光催化劑體系,驗證MOF的暴露晶面能夠影響MOF/COF的光催化性能。十面體(decahedron)結(jié)構(gòu)NH2-MIL-125(Ti)和TpBpy-COF的結(jié)合具有更好的可見光催化活性,制氫和產(chǎn)氧速率分別達到331.6 μmol g-1 h-1和165.7 μmol g-1 h-1,其性能是COF以及COF相關(guān)光催化劑最好的。
(2)
通過多種多樣的表征,驗證了各向異性晶面對于S-scheme MOF/COF異質(zhì)結(jié)界面的內(nèi)建電場具有顯著的影響,而且揭示NH2-MIL-125(Ti)的活性晶面在水氧化反應(yīng)之中的作用。
參考文獻
Xiaoyu Chu, Shikai Liu, Bing-Bing Luan, Ying Zhang, Yuming Xi, Lu-Hua Shao, Feng-Ming Zhang, Ya-Qian Lan, Crystal-Facet-Controlled Internal Electric Field in MOF/COF Heterojunction towards Efficient Photocatalytic Overall Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202422940
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202422940