Credito:gruppo di WANG Ruihu
L'uso di strutture organiche covalenti (COF) come catalizzatori eterogenei per CO . fotocatalitica 2 la riduzione ha attirato una notevole attenzione per la loro struttura ben definita, elevata superficie e modularità strutturale.
Però, la maggior parte dei sistemi catalitici basati su COF richiedono la presenza di unità di coordinazione dei metalli come siti attivi catalitici. L'accessibilità di elementi costitutivi contenenti metalli e le difficoltà cristalline hanno notevolmente limitato il numero di sistemi catalitici a base di COF.
In uno studio pubblicato su Materiali funzionali avanzati , un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Ruihu del Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) dell'Accademia cinese delle scienze ha presentato la prima dimostrazione di COF che ospitano punti di carbonio a base di metalloporfirina (M-PCD@TD-COF, M =Ni, Co e Fe) per la CO . selettiva 2 fotoriduzione.
I ricercatori hanno sviluppato un protocollo semplice ma efficace per la progettazione razionale di sistemi fotocatalitici basati su COF. Questi materiali sono facilmente fabbricati attraverso un facile assorbimento di catalizzatori molecolari da COF e successiva pirolisi.
Il metodo risolve efficacemente i problemi dei COF in termini di difficoltà cristalline e blocchi di costruzione contenenti metalli limitati, che arricchisce il numero di materiali catalitici a base di COF.
L'importanza di questo protocollo è stata evidenziata dalla maggiore attività di CO 2 -to-CO conversione, selettività sulla generazione di H2 e durata dei catalizzatori.
I COF forniscono un ambiente adatto per la CO 2 adsorbimento e attivazione sui siti attivi della metalloporfirina, consentendo così una CO . efficiente 2 -to-CO conversione sia della CO . pura 2 e il gas di combustione simulato. Le prestazioni fotocatalitiche superano quelle degli analoghi molecolari, che lo colloca nella prima classe tra i sistemi fotocatalitici guidati dalla luce visibile segnalati.
Il metodo per la CO . fotocatalitica 2 riduzione fornisce una direzione per lo sviluppo di materiali fotocatalitici. Il protocollo per l'integrazione di COF e punti di carbonio non solo risolve i problemi nei sistemi fotocatalitici basati su COF, ma potrebbe anche essere esteso a un'ampia gamma di materiali costituiti da vari COF e materiali catalizzatori ospiti per la conversione dell'energia solare e altre applicazioni.
Questo studio apre una nuova strada per sviluppare catalizzatori eterogenei basati su COF più efficienti per CO . fotocatalitica 2 riduzione.
