Ternary Metalation in a Copper‐Covalent Organic Framework for Tandem Photocatalytic CO2 Reduction with High Selectivity

金属化 共价键 三元运算 选择性 串联 光催化 化学 还原(数学) 无机化学 组合化学 光化学 有机化学 材料科学 催化作用 复合材料 程序设计语言 计算机科学 数学 几何学
作者
Wei Geng,Yangyang Xiong,Cheng‐Xia Chen,Shunlian Ning,Zhen Xiong,Songlin Deng,Yuxuan Tan,Xianmeng Song,Mei Pan,Marcel Mayor,Cheng‐Yong Su
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202505546
摘要

Developing multifunctional photocatalysts with efficient synergistic effects for selective photocatalytic CO2 reduction is sought‐after yet challenging. Herein, a tandem photocatalytic strategy has been developed through sequential post‐synthetic metalation (SPSM) of variable Ru/Co‐sites into a trinuclear Cu‐based COF, Cu3‐BPY‐COF, to construct a series of tri‐metallized covalent‐organic frameworks (COFs), Cu3‐BPY‐COF(Ru/Co)‐X (X = 1, 2, or 3, corresponding to the Ru: Co molar ratios of 1/39.6, 1/19.6, or 1/12.7, respectively), for photocatalytic CO2 methanation in high selectivity. The introduction of a small fraction of Ru‐sites confers the framework with enhanced visible‐light response, while the Co‐sites immobilized in the bipyridine units significantly boost the generation of CO to enrich its concentration around the active trinuclear Cu‐sites, which enables dramatically improved photocatalytic CO2 reduction activity toward CH4. Significantly, the optimized Cu3‐BPY‐COF(Ru/Co)‐2 showcases exceptional photocatalytic activity with CH4 evolution rate of 31.5 μmol g‐1 h‐1 and selectivity of 95%, 15 times higher than that of Cu3‐BPY‐COF(Ru) merely introducing Ru‐photosensitizer. The underlying photocatalytic mechanism has been studied to unveil how the ternary Ru/Co/Cu‐sites collaborate to result in highly efficient and selective CO2‐to‐CH4 reduction, shedding light on the design of highly selective CO2 methanation photocatalyst by leveraging the synergistic effect of multiple active‐centers within heterometallic covalent‐organic frameworks (HM‐COFs).
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
2秒前
呼伦贝尔大草原完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助爱笑涔雨采纳,获得10
3秒前
皮凡发布了新的文献求助10
3秒前
邺yu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
太阳发布了新的文献求助10
6秒前
踏实口红完成签到,获得积分10
6秒前
欣喜机器猫完成签到,获得积分10
7秒前
DCYLX完成签到 ,获得积分10
7秒前
LC发布了新的文献求助10
7秒前
谦让成协完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
传奇3应助wenwen采纳,获得10
8秒前
8秒前
佳丽发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助赵jj采纳,获得10
10秒前
栗子完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
顾顾发布了新的文献求助10
12秒前
Ws路言完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4应助Arabella采纳,获得10
13秒前
Moonpie应助yier采纳,获得10
14秒前
14秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
15秒前
打打应助科研通管家采纳,获得100
15秒前
15秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
1123应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
shihuda应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
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 7155665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8800392
关于积分的说明 18598397
捐赠科研通 6756226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3161279
关于科研通互助平台的介绍 2295671
邀请新用户注册赠送积分活动 2135999