郑州大学郑晓莉与许群等学者合作发表Applied Catalysis B: Environmental（IF=22！）：CO2辅助快速合成卟啉基Bi-MOFs光催化CO2还原：一种有效的碳循环策略
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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CO<sub>2</sub>-assisted rapid synthesis of porphyrin-based Bi-MOFs for photocatalytic CO<sub>2</sub> reduction: An efficient strategy for carbon cycle
Cheng M.; Gao B.; Zheng X.; Wu W.; Kong W.; Yan P.; Wang Z.; An B.; Zhang Y.; Li Q.; Xu Q.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124097
研究背景
在当今社会，碳排放和气候变化是备受关注的话题。然而，如何有效地利用CO₂进行环境保护和资源利用仍然是一个挑战。一些研究表明，利用金属有机框架（MOFs）进行催化可以提高CO₂的利用效率，但快速合成具有高度活性位点的MOFs仍然是一个关键问题。
研究内容
这项研究旨在探索一种简便、快速和高效的方法，用于生产具有高度可访问活性位点的金属有机框架（MOFs），以促进催化反应。研究表明，利用超临界CO₂（SC-CO₂）的物理和化学特性，可以驱动卟啉基铋金属有机框架（Bi-PMOFs）的低温快速合成。通过一系列表征，包括原位时间依赖红外光谱，研究了SC-CO₂在合成SC-Bi-PMOFs过程中的分子级作用，其中CO₂的化学配位促进了二维SC-Bi-PMOFs纳米片的制备。此外，通过形成Cu-PMOFs和Fe-PMOFs证实了利用SC-CO₂策略合成PMOFs的普适性。密度泛函理论（DFT）计算和实验结果共同证实，SC-Bi-PMOFs具有丰富的活性位点，可以保证高效的配体-金属电荷转移和CO₂的还原效率。高效利用CO₂合成一系列MOFs，并在光催化CO₂还原中进行催化反应，可以实现碳的循环利用。
研究意义
这项研究创新性地提出了利用CO₂辅助快速合成具有高效活性位点的金属有机框架的策略，为碳循环提供了高效的途径。通过这种方法，不仅可以有效降低CO₂的排放，还可以将其转化为有价值的化学品，实现资源的循环利用，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
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