Crédito:grupo de WANG Ruihu
O uso de estruturas orgânicas covalentes (COFs) como catalisadores heterogêneos para CO fotocatalítico 2 redução atraiu atenção significativa devido à sua estrutura bem definida, alta área de superfície e modularidade estrutural.
Contudo, a maioria dos sistemas catalíticos baseados em COFs requer a presença de unidades de coordenação de metal como sítios ativos catalíticos. A acessibilidade de blocos de construção contendo metal e as dificuldades cristalinas limitaram muito o número de sistemas catalíticos baseados em COFs.
Em um estudo publicado em Materiais Funcionais Avançados , um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Wang Ruihu do Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria (FJIRSM) da Academia Chinesa de Ciências apresentou a primeira demonstração de COFs hospedando pontos de carbono baseados em metaloporfirina (M-PCD @ TD-COF, M =Ni, Co e Fe) para CO seletivo 2 fotredução.
Os pesquisadores desenvolveram um protocolo simples, mas eficaz para o projeto racional de sistemas fotocatalíticos baseados em COFs. Esses materiais são prontamente fabricados por meio da adsorção fácil de catalisadores moleculares por COFs e subsequente pirólise.
O método resolve efetivamente os problemas de COFs em termos de dificuldades cristalinas e os blocos de construção contendo metais limitados, que enriquece o número de materiais catalíticos baseados em COFs.
A importância deste protocolo foi destacada pela atividade intensificada de CO 2 conversão -para-CO, seletividade sobre a geração de H2 e durabilidade dos catalisadores.
COFs proporcionam um ambiente adequado para CO 2 adsorção e ativação em sítios ativos de metaloporfirina, permitindo assim um CO eficiente 2 -para-CO conversão de ambos CO puro 2 e o gás de combustão simulado. O desempenho fotocatalítico supera aqueles em análogos moleculares, o que o classifica na primeira classe entre os sistemas fotocatalíticos acionados por luz visível.
O método para CO fotocatalítico 2 a redução fornece uma direção para o desenvolvimento de materiais fotocatalíticos. O protocolo para a integração de COFs e pontos de carbono não resolve apenas problemas em sistemas fotocatalíticos baseados em COFs, mas também poderia ser estendido a uma ampla gama de materiais consistindo de vários COFs e materiais de catalisador convidado para conversão de energia solar e outras aplicações.
Este estudo abre um novo caminho para desenvolver catalisadores heterogêneos baseados em COFs mais eficientes para CO fotocatalítico 2 redução.
