Metal–organic frameworks embedded in a liposome facilitate overall photocatalytic water splitting

卟啉 化学 光催化 分解水 金属有机骨架 联吡啶 光化学 催化作用 双层 脂质体 量子产额 光催化分解水 脂质双层 组合化学 有机化学 吸附 物理 晶体结构 荧光 量子力学 生物化学
作者
Huihui Hu,Zhiye Wang,Lingyun Cao,Lingzhen Zeng,Cankun Zhang,Wenbin Lin,Cheng Wang
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:13 (4): 358-366 被引量:230
标识
DOI:10.1038/s41557-020-00635-5
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) have been studied extensively in the hydrogen evolution reaction (HER) and the water oxidation reaction (WOR) with sacrificial reagents, but overall photocatalytic water splitting using MOFs has remained challenging, principally because of the fast recombination of photo-generated electrons and holes. Here we have integrated HER- and WOR-MOF nanosheets into liposomal structures for separation of the generated charges. The HER-MOF nanosheets comprise light-harvesting Zn–porphyrin and catalytic Pt–porphyrin moieties, and are functionalized with hydrophobic groups to facilitate their incorporation into the hydrophobic lipid bilayer of the liposome. The WOR-MOF flakes consist of [Ru(2,2′-bipyridine)3]2+-based photosensitizers and Ir–bipyridine catalytic centres, and are localized in the hydrophilic interior of the liposome. This liposome–MOF assembly achieves overall photocatalytic water splitting with an apparent quantum yield of (1.5 ± 1)% as a result of ultrafast electron transport from the antennae (Zn–porphyrin and [Ru(2,2′-bipyridine)3]2+) to the reaction centres (Pt–porphyrin and Ir–bipyridine) in the MOFs and efficient charge separation in the lipid bilayers. Some metal–organic frameworks (MOFs) can promote photocatalytic hydrogen evolution and others can facilitate water oxidation, but it is difficult to combine them into a single system. Now, by confining MOFs that can promote each half-reaction within the hydrophobic and hydrophilic regions of a liposome to avoid the fast recombination of photo-generated charges, evidence for water splitting has been obtained.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
6秒前
ooa4321完成签到,获得积分10
8秒前
Nick完成签到 ,获得积分10
11秒前
十年完成签到 ,获得积分10
13秒前
阿琪完成签到,获得积分10
20秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
20秒前
cdercder应助wjy采纳,获得10
24秒前
顺利毕业完成签到 ,获得积分10
28秒前
34秒前
离线完成签到 ,获得积分10
45秒前
GSQ完成签到,获得积分20
46秒前
鱼鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
48秒前
chenpaul1983完成签到,获得积分10
51秒前
xy完成签到 ,获得积分10
52秒前
田様应助周小鱼采纳,获得10
53秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
53秒前
墨扬完成签到,获得积分10
53秒前
Dong完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
滕皓轩发布了新的文献求助30
1分钟前
xiaosui完成签到 ,获得积分10
1分钟前
周全完成签到 ,获得积分10
1分钟前
周小鱼发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英姑应助滕皓轩采纳,获得30
1分钟前
fanfan发布了新的文献求助10
1分钟前
H-kevin.完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不良帅完成签到,获得积分10
1分钟前
一一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得100
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
weng完成签到,获得积分10
1分钟前
SX0000完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777682
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323099
关于积分的说明 10213003
捐赠科研通 3038447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667382
邀请新用户注册赠送积分活动 798115
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758273