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[材料资讯] 王瑞虎课题组:共价有机框架光催化CO2还原取得新进展

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发表于 2020-7-21 16:18:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
共价有机骨架(COFs)是一类新型的晶态多孔材料,具有良好的孔隙率,高的表面积及功能可调等特点,其独特性能为光催化CO2还原提供了理想平台。将金属卟啉分子包裹在COFs孔道中制备复合材料,可以结合两者在光催化CO2还原中的优势,但在反应过程中不可避免地存在分子催化组分浸出,导致循环稳定性较差。

共价有机框架

共价有机框架
  在国家自然科学基金(21603228, 21673241和21975259)、福建省自然科学基金 (2019J01128)和中科院战略性先导科技专项(XDB20000000)的资助下,中科院福建物构所结构化学国家重点实验室王瑞虎课题组将基于金属卟啉的碳点限制在COFs的孔道中,制备了一类COFs负载的金属卟啉基碳点(M-PCD@TD-COF, M = Ni, Co和Fe)复合材料并用于光催化CO2还原。TD-COF大的比表面积和孔隙率促进了CO2分子的吸附,增加了活性位点周围局部CO2浓度,而TD-COF骨架的疏水性限制了H2O分子与催化活性中心的接触,从而抑制了光催H2O分解,提高了CO2还原的选择性。此外,TD-COF外延的π-共轭结构加速了光生电子从光敏剂到催化活性位点的转移,该体系具有高的催化效率和稳定性。该研究为COFs基异相催化材料的设计合成提供了新方案。相关研究成果已发表在Adv. Funct. Mater. 2020, 2002654, https://doi.org/10.1002/adfm.202002654. 该论文第一作者为钟鸿助理研究员。
   (王瑞虎课题组供稿)
        文章来源:福建物构所
        王瑞虎,博士,研究员,博士生导师。山东临沂人,1998.7于山东曲阜师范大学化学系获学士学位,1998.9-2004.8师从中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿院士研究多功能有机配体超分子化合物的合成、结构和性质。2002.5-2003.2在香港理工大学陈新滋院士组从事手性金属有机化合物的合成和催化的研究。2004.9-2008.9先后在美国爱达荷大学化学系Jean'ne M. Shreeve组、美国堪萨斯大学Center for Environmentally Beneficial Catalysis 从事含金属的功能离子液体的合成和催化,绿色含能离子盐的合成、CO2溶胀介质中的可溶性聚合物负载铑催化的氢甲酰化反应研究。曾获中国科学院彭荫刚奖学金(2001),中科院院长奖学金优秀奖(2004),中国科学院宝钢教育奖(2004)。已在国际重要学术期刊上发表论文100篇,被引用1500多次。2008年10月回中国科学院福建物质结构研究所应用化学研究室工作,2009年3月入选中国科学院百人计划,2012年4月入选福建省高层次创业创新人才。目前主持承担国家973计划课题,国家自然科学基金面上项目、福建省自然科学基金重点、面上项目等课题。主要从事多孔材料的纳米催化、能源存储和转化等研究。

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