MC鎂瑞臣論文獎勵丨淮北師范大學：王學偉憑借使用我們MC鎂瑞臣的產品，發表了最新研究成果！
發表期刊：Chemical Engineering Journal
第一作者：王雪偉
通訊作者：徐蘊副
發表單位：淮北師范大學 化學與材料科學學院
實驗方向：光催化
影響因子：13.3
Coupled visible-light driven photocatalytic reactions over porphyrin-based MOF materials.
卟啉基MOF材料上耦合可見光驅動的光催化反應。
在反應體系中耦合光催化反應，作為充分利用光生電子和空穴的一種手段，在光催化領域是一個有前景的策略。本研究通過溶熱法制備了三種基于四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）的金屬有機框架材料，并對其結構和光催化性能進行了表征。其中，MOF s，Zr-Ni PMOF具有優異的光催化耦合特性，能夠同時生成H 2 (20.7μ molh−-1）和選擇性氧化RPhCH 2 OH到RPhCHO (19.9μ mol h−-1），以及與CO 2還原相結合的PhCH 2 OH光催化轉化為PhCHO。希望這項工作能為設計和開發高效的基于金屬有機框架材料的光催化系統提供重要見解。
論文第一作者為：王雪偉
論文通訊作者為：徐蘊副
光催化劑在光照下能產生空穴和電子，因此在光照條件下具有氧化還原能力。光催化劑可以將太陽能轉化為物質能量，并促進污染物的降解或物質的合成。因此，光催化被認為是應對能源危機和環境污染的一種有前景的方法。無機半導體在光催化領域的應用已取得顯著進展和發展[1–7] 但有機半導體固有的缺陷和不足一直受到限制。因此，能夠提高催化性能的新材料仍在開發中。近年來，由于有機聚合物具有易于調節的能量級結構和高化學穩定性[7–12]，它們在光催化領域得到了廣泛應用。然而，無定形特性或缺乏長期有序性限制了有機聚合物的光催化效率，對于結構框架不明確的材料，確定其結構與性能之間的關系也十分困難。金屬有機框架（MOFs）是一種新型或混合有機-無機多孔固體材料。由于具有較大的比表面積和易于改性，它們受到了科學家們的廣泛關注。更重要的是，它們具備半導體應用所需的優良電子傳輸能力。
本文所用設備
催化劑制備：
Ni-TCPP的合成：
根據文獻[45]將0.15 g TCPP溶于15 mL 0.1 M NaOH溶液中，加熱至固體溶解，然后加入0.07 g Ni(NO3)2?6H2O，在120 °C回流3小時。冷卻至室溫后，將上述溶液迅速注入150 mL 12 mM HCl溶液中，在室溫下連續攪拌24 h。將產物通過高速離心(10000 rpm)收集5分鐘，然后用去離子水洗滌去除里面所包含的雜質。最后在70°C下真空干燥，得到深紫色固體。Ni-TCPP的收率約為39%。
Zr-Ni PMOF 的合成：
通常，將40 mgZrCl4，500 mg苯甲酸，30mg Ni-TCPP在8 mLDMF中超聲處理半小時。接著溶液置入襯有聚四氟乙烯的高壓反應釜中，并在120 °C的馬弗爐中加熱72小時。將Zr-Ni PMOF以12000 rpm離心分離5分鐘，然后用有機溶劑洗滌3次，在真空干燥箱內以70°C真空干燥12小時，并收集紫色樣品。反應后，收集紫色樣品。Zr-Ni PMOF的產率約為53%。
1.催化劑性能測試：采用北京鎂瑞臣有限公司設計的封閉式氣體循環智能化測試系統MC-SPB10(如圖所示)。將20 mg光催化劑和30 μLH2PtCl6溶液加入到含有0.1 M PhCH2OH的50 mL乙腈中。然后使用機械泵對反應懸浮液進行脫氣，并在黑暗中攪拌30分鐘，以達到吸附-解吸平衡。使用循環冷卻水系統包圍裝有反應溶液的容器，將其溫度維持在約10 ℃左右。在黑暗條件下，攪拌反應溶液30分鐘，然后打開燈進行光催化測試，期間通過在線GC每30分鐘測量一次產生的H2。同時，離心溶液以收集透明溶液。
另，將20 mgZr-Ni PMOF粉末和30 μLH2PtCl6溶液加入含有0.2 M PhCH2OH的10 mL乙腈(CH3CN)中。使用機械泵對反應系統進行脫氣，然后用高純度CO2泵送至0.3個大氣壓。將配備400 nm截止濾光劑(λ≥400 nm)的300 W氙燈用作可見光源。通過使用水冷卻系統將懸浮溫度控制在10°C左右。
總之，在溶熱條件下成功合成了三種PMOFs。在這幾種PMOFs中，Zr-Ni PMOF在光催化過程中表現出多種功能，并被用于雙功能反應系統中，實現了芳香醇的高度選擇性轉化與氫氣生成，以及PhCH 2 OH的選擇性氧化與CO 2還原。闡明了光催化過程的反應機理。本文證明了耦合策略是通過充分利用光生電子和空穴同時生成有價值的氧化還原產物的有效方法。同時驗證了該系統對e−和h+的利用效果，從而為MOF光催化系統的研究提供了新的策略。
Coupled visible-light driven photocatalytic reactions over porphyrin-based MOF materials.
影響因子：13.3
往期推薦
#文獻速遞丨史無前例！光催化領域新突破，江海龍教授最新Angew！
1
END
1
北京鎂瑞臣科技有限公司（簡稱MC鎂瑞臣）創立于2018年3月，總部位于北京市海淀區百旺弘祥科技產業園，公司集科研儀器研發制造、銷售、服務于一體，以光催化行業為經營主線，致力于環境清潔、新能源、新材料、碳中和縱向深入發展和橫向拓展并行的高科技企業。具有中關村高新技術企業認證和國家高新技術企業資質，企業信用評級AAA級企業認證，ISO9001質量管理體系質量認證及多項實用新型和發明專利。
公司在光催化實驗設備技術研發方面不斷攻克技術難題，為光催化降解污染物、光解水制氫制氧或全解水、光催化二氧化碳還原、光催化合成氨（固氮）、光催化降解VOC、甲醛等實驗提供運行更穩定、操作更便捷的實驗設備整體解決方案。目前業務遍及全國，為淮北師范大學、清華大學、北京化工大學、北京大學、天津大學、上海交通大學、華東理工大學、武漢大學、西安交通大學、南京工業大學、南京林業大學、東北師范大學、福州大學、中科院物理研究所等科研機構提供了周到滿意的服務，贏得了良好口碑。
MC鎂瑞臣立志于在光催化行業深耕細作厚積薄發，用品牌和服務成就每一個應該成功的人，愿成為您科研路上最真誠的伙伴！
