Photocatalytic Synthesis of Hydrogen Peroxide by Rhenium Modified Metal–Organic Frameworks Incorporating Bianthracene Ligands

化学 过氧化氢 金属有机骨架 光催化 电子顺磁共振 部分 扩展X射线吸收精细结构 吸收(声学) 无机化学 催化作用 光化学 吸收光谱法 有机化学 物理化学 立体化学 材料科学 吸附 物理 核磁共振 量子力学 复合材料
作者
Boya Tang,David Brooks,Meng He,Yinlin Chen,Hu Zhang,Xue Han,Jiangnan Li,Siyu Zhou,Jiarui Fan,Yukun Ye,Iván da Silva,Cheng Li,Zi Wang,Lutong Shan,Bing Han,Weiyao Li,Daniil M. Polyukhov,Bing An,Catherine Dejoie,Martin C. Wilding
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (28): 24326-24335 被引量:12
标识
DOI:10.1021/jacs.5c00603
摘要

Photocatalytic synthesis of hydrogen peroxide (H2O2) from oxygen (O2) is a challenging process. Metal–organic framework (MOF) materials are emerging photocatalysts with potential tunable light absorption properties. Herein, we report a rhenium (Re) modified Zr-based MOF, Re10-MFM-67, in which active Re sites are incorporated into MFM-67 by partial replacement of 9,9′-bianthracene-10,10′-dicarboxylic acid (H2L1) with a [(H2L2)ReI(CO)3Cl] (H2L2 = 2,2′-bipyridine-5,5′-dicarboxylic acid) moiety. Re10-MFM-67 (10 refers to the molar percentage content of Re complex within the material) exhibits broadband light absorption with an exceptional rate of formation of H2O2 from O2 of 8.50 mmol gcat–1 h–1 and a record turnover frequency (TOF) of 28.7 h–1 under visible light irradiation (λ > 400 nm). Synchrotron powder X-ray diffraction (SPXRD) and neutron powder diffraction (NPD) confirm the structure of Re10-MFM-67, and together with extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis establish the coordination environment and binding of the [ReI(CO)3Cl] moiety within the framework structure. In situ electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy suggests that photocatalytic H2O2 generation on Re10-MFM-67 occurs via a two-step oxygen reduction reaction (ORR) pathway with the superoxide anion formed as an intermediate. This study promotes the design of MOF-based photocatalysts with conjugated ligands for efficient photosynthesis.
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
1秒前
JamesPei应助明理的鼠标采纳,获得10
1秒前
橘子宇发布了新的文献求助10
1秒前
Blue完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
Dr_Shi完成签到,获得积分10
4秒前
柏柏应助biofresh采纳,获得20
5秒前
NexusExplorer应助睡不醒的喵采纳,获得10
5秒前
慕青应助HSDSD采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Owen应助cyW采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助夹子采纳,获得10
6秒前
Copyright应助研小白采纳,获得10
7秒前
田様应助研小白采纳,获得10
7秒前
眼睛大板凳完成签到,获得积分10
7秒前
今后应助畅快的含双采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
chen发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
djj发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
通科研应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878752
关于积分的说明 18753233
捐赠科研通 6936930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200924
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176557