A crescente escassez global de energia e a deterioração do ambiente exigem urgentemente a substituição da energia convencional baseada em combustíveis fósseis por energia verde e sustentável.



Por ser uma das fontes de energia renováveis, a energia solar é limpa e abundante e pode ser uma opção satisfatória. A fotocatálise é uma tecnologia altamente promissora que transforma efetivamente a energia solar em energia química. Esta tecnologia tem inúmeras aplicações, como divisão de água, CO₂ redução, síntese orgânica e degradação de poluentes.

Embora os semicondutores inorgânicos sejam os fotocatalisadores iniciais e mais amplamente estudados, as estruturas metal-orgânicas (MOFs), uma classe de material cristalino poroso construído a partir de íons/aglomerados metálicos interconectados com ligantes orgânicos multi-dentados, estão emergindo recentemente como um novo tipo de promissor. fotocatalisadores.

A composição e estrutura facilmente reguladas dos MOFs devido à sua alta inclusão de estrutura permite que os MOFs sejam um sistema modelo ideal para explorar a relação composição-estrutura-atividade em um sistema fotocatalítico baseado em MOF, que pode fornecer orientação para projetar e desenvolver racionalmente fotocatalisadores no nível atômico.

Uma série de excelentes análises sobre fotocatálise baseada em MOF já foram publicadas durante a última década. No entanto, a maioria deles concentra-se em diferentes materiais fotocatalíticos e nas reações às quais eles podem ser aplicados.

Considerando que a fotocatálise baseada em MOF cresceu rapidamente durante os últimos anos, o resumo das várias estratégias para melhorar o desempenho de materiais fotocatalíticos baseados em MOF é indispensável para o desenvolvimento futuro de fotocatalisadores baseados em MOF altamente eficientes.

Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Ling Wu da Universidade de Fuzhou, China, resumiu as estratégias já relatadas na literatura para melhorar o desempenho de materiais fotocatalíticos baseados em MOF. Nesta revisão, foram resumidas quatro estratégias de engenharia estrutural para melhorar a eficiência da fotocatálise baseada em MOF.

Essas estratégias incluem dopagem de metal, funcionalização de ligantes, fabricação de MOFs 2D ultrafinos e engenharia de defeitos. Esses métodos visam aumentar a absorção de luz, melhorar a separação e o transporte de cargas e criar mais sítios ativos catalíticos. Foram abordadas opiniões pessoais sobre as oportunidades, desafios e tendências de desenvolvimento da fotocatálise baseada em MOF.

Esta revisão visa fornecer orientação para o desenvolvimento racional de fotocatalisadores avançados baseados em MOF, elucidando a relação inerente entre suas propriedades estruturais e atividade catalítica. A revisão foi publicada no Chinese Journal of Catalysis .

Mais informações: Cheng Liu et al, Estratégias para projetar estruturas metal-orgânicas para fotocatálise eficiente, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64556-5
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências