Dual Modification of Metal–Organic Frameworks for Exceptional High Piezo‐Photocatalytic Hydrogen Production

材料科学 光催化 压电 制氢 金属有机骨架 拉曼光谱 纳米技术 化学工程 催化作用 物理化学 复合材料 有机化学 光学 化学 吸附 工程类 物理
作者
Haijun Hu,Xiaoning Li,Kailai Zhang,Ge Yan,Weixiang Kong,Anqi Qin,Yali Ma,Aisen Li,Kai Wang,Hongwei Huang,Xiaodong Sun,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (20): e2419023-e2419023 被引量:23
标识
DOI:10.1002/adma.202419023
摘要

Abstract Metal–organic frameworks (MOFs) face significant challenges in photocatalysis due to severe carrier recombination. Here, a novel approach is presented that incorporates ─NH 2 groups and Cu ions onto MOFs with a MIL‐125 skeleton, forming NH 2 ‐MIL‐125 and Cu‐NH 2 ‐MIL‐125. This modification effectively enhances the polarity of MOFs, evidenced by significantly increased d 33 values (from 1.69 to 26.21 pm/V) and notable higher dipole moments (from 6.60 to 25.99 D). Notably, it's the first demonstration of boosting MOFs piezoelectricity via a dual modulation strategy. Moreover, the polarity can be further amplified by ultrasonic vibration based on the positive piezoelectric effect, which is justified by in situ Raman spectra, COMSOL simulations, and DFT calculations, by taking into account the applied pressure. The positive impact of introduced piezoelectric effect in facilitating charge separation and transfer of Cu‐NH 2 ‐MIL‐125, proved by enhanced current response. Consequently, through coupling piezocatalysis and photocatalysis, the H 2 production rate of Cu‐NH 2 ‐MIL‐125 can be significantly enhanced to ≈2884.2 µmol·g −1 ·h −1 , 2.76 and 9.92 times higher than that of NH 2 ‐MIL‐125 and MIL‐125, respectively, ranking first in all reported MOF‐based piezo‐photocatalysts. This research demonstrates the prospective opportunity for alleviating the severe carriers recombination problem for MOFs through the implantation of piezoelectric field driving force.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
汉堡包应助小云采纳,获得10
刚刚
隐形曼青应助桃子e采纳,获得10
刚刚
火柴two完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
上官若男应助愉快的翅膀采纳,获得10
刚刚
gaos发布了新的文献求助10
1秒前
缓慢晟睿完成签到,获得积分10
2秒前
美羊羊发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
超级水壶发布了新的文献求助10
3秒前
HANZHANG完成签到,获得积分10
3秒前
田様应助陈梦鼠采纳,获得10
4秒前
小马甲应助cza采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
小二郎应助暖暖采纳,获得10
6秒前
make217完成签到 ,获得积分10
6秒前
大个应助开心秋天采纳,获得10
7秒前
愉快的翅膀完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
FashionBoy应助随风采纳,获得10
8秒前
小吴发布了新的文献求助10
9秒前
dong完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
易旸完成签到,获得积分10
9秒前
yy完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
共享精神应助Kraghc采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助zgrmws采纳,获得10
10秒前
10秒前
chaeki发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
南敏株发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
Pediatric Nutrition 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5546187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4631987
关于积分的说明 14624329
捐赠科研通 4573690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2507760
邀请新用户注册赠送积分活动 1484385
关于科研通互助平台的介绍 1455688