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甲苯作為一種典型的揮發性有機化合物(VOCs),在工業和汽車尾氣排放中有著廣泛的來源。近年來,研究人員發現金屬有機骨架(MOFs)可以集氣體吸附和光催化降解於一體,具有廣闊的應用前景。在金屬有機骨架(MOF)中構建層次化多孔結構可以改善活性中心的可及性,從而便於質量擴散,並且可以提高其吸附和催化效率。

來自南京理工大學等單位的研究人員,提出了一種新的基於兩種有機連線體電負性差異的連線體競爭配位策略來調整Ti-MOF(MIL-125)的多孔結構。透過簡單地調節兩種有機連線物的摩爾比,得到了一系列具有連續可調分級孔隙率的Ti-MOF。甲苯脫除實驗表明,競爭配位策略不僅有利於寬孔徑分佈提高甲苯的吸附效能,而且具有良好的電荷分離能力,這有利於光催化效能的提高。結果表明,混合有機交聯劑摩爾比為1:1的最佳Ti-MOF對甲苯的脫除效率分別是純MIL-125和MIL-125(NH2)的2.14倍和1.88倍。這一策略為最佳化Ti-MOF在各種多相催化應用中的效能開闢了新的前景。

文章連結:

https://doi.org/10.1002/adfm.202102511

在這項工作中,本文用連線子競爭配位策略證明了Ti-MOF的分級孔隙率的調節效應。這種層次化的多孔結構是由未配對的BDC2-在奈米MOF顆粒的空腔中吸附而產生的缺失接頭缺陷構成的。透過合理調整H2BDC和NH2-H2BDC之間的摩爾比,得到的Ti-MOF-x的孔徑分佈連續可調。同時,利用含生色團的有機連線劑(-NH2)對其帶隙結構進行了最佳化。Ti-MOF-1對光催化降解甲苯的吸附效能和電荷分離效率的提高是一致的。這項工作發現了一種簡單而有效的策略來多維最佳化Ti-MOF的孔結構和太陽能轉換效率,以供廣泛應用。(文:SSC)

圖1|(a,b)合成的Ti-MOF的氮吸附-脫附等溫線和(c,d)孔徑分佈。

圖2|形貌和多孔結構表徵。

圖3|電子結構和缺失接頭缺陷分析。

圖4.Ti-MOF的吸附和光催化效能表徵

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