將膠體顆粒包含在3D多孔結構中實現的異質結構集成增強了表面相互作用和能量傳遞,從而可以改變傳統催化劑的催化性能。然而,在親水性3D多孔基質中組裝疏水性膠體納米顆粒以產生定制的異質結構和催化性能仍極具挑戰性。近日,新加坡國立大學Ghim Wei Ho提出了一種改進的配體接枝方法,在金屬-有機框架(MOF)衍生的多孔框架內自發組裝CdS無機膠體量子點,并將其用于有效的光催化CO2還原。
本文要點:
1) 接枝的長鏈分子配體有效抑制了相分離,并賦予分子識別作用,形成有序的組裝微觀結構。CdS和普魯士藍類似物(PBA)衍生Co3O4的組裝促進了高密度異質結的形成,改善了電荷轉移并延長了光誘導電子的壽命。
2) 因此,CdS/Co3O4表現出異常活躍和穩定的光催化CO2還原活性,CO產生率為73.9μmol g?1 h?1,CO選擇性為98.9%。配體接枝方法可以推廣到在各種金屬有機框架衍生的多孔支架內以實現量子點的自發組裝。
Tianxi Zhang et.al Ligand Mediated Assembly of CdS Colloids in 3D Porous Metal–Organic Framework Derived Scaffold with Multi-Sites Heterojunctions for Efficient CO2 Photoreduction Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202400388