Dual Active Sites in a Single MOF: Achieving High‐Rate and Selective Photocatalytic CO 2 Reduction to Formate With Concurrent Water Oxidation

格式化 化学 光催化 人工光合作用 选择性 X射线光电子能谱 光化学 氧化还原 吸收(声学) 催化作用 还原(数学) 原位 分解水 可见光谱 无机化学 光敏性 工作(物理) 光合作用 吸收光谱法 电解水 化学工程 钌 对偶(语法数字) 活动站点 材料科学 电化学 双重角色 氧化还原 降级(电信)
作者
Hanghang Kang,Fengyang Yu,Lina Su,Cheng Chang,Huixian Ma,Jianhua Liu,Haiqi Gao,Li Li,Chunying Duan,Ling Huang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (22): e5843907-e5843907 被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.5843907
摘要

ABSTRACT A critical challenge in artificial photosynthesis is the limited availability of photocatalysts that effectively integrate active sites for both CO 2 reduction and water oxidation reactions. Herein, we first use defect engineering to integrate the ruthenium 2,2'‐bipyridine‐6,6'‐dicarboxylic acid Ru(bda) 3+ moiety, renowned for its photosensitivity and water‐oxidizing capabilities, into the CO 2 ‐reducing NH 2 ‐UiO‐66 framework, that is, d ‐MOF/Ru. The photoelectrochemical and in situ XPS measurements reveal that the Ru(bda) 3+ sites fulfill a dual function: enhance visible‐light absorption and promote charge separation, while simultaneously serving as active centers for water oxidation. Remarkably, enabled by the concurrent water oxidation activity at the Ru(bda) 3+ sites, the d ‐MOF/Ru generates HCOOH at a rate of 2157 µmol g cat. −1 h −1 with 99.7% selectivity under visible light irradiation, a performance 500 times greater than that of pristine NH 2 ‐UiO‐66. Furthermore, in situ DRIFTS and theoretical calculations indicate that Zr‐oxo clusters promote CO 2 reduction while Ru(bda) 3+ sites drive water oxidation in a synergistic cycle. This work presents a molecular‐level strategy for optimizing photocatalysts, offering new perspectives for improving the efficiency of artificial 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
称心的晓霜完成签到,获得积分10
刚刚
Mira的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
黑白完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
CCCC发布了新的文献求助10
刚刚
CodeCraft的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
搜集达人的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
星辰大海的应助被qingmuxiyang采纳,获得10
1秒前
1秒前
CodeCraft的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
滴滴答答发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
菡123456发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
mafei完成签到 ,获得积分10
6秒前
陈甜甜发布了新的文献求助10
6秒前
辛勤念之完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
VitAminC完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
汉堡包的应助被dingdingdang9770采纳,获得10
8秒前
8秒前
如意的橘子完成签到 ,获得积分10
8秒前
ttxxcdx完成签到 ,获得积分10
8秒前
zyd发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花的应助被LWHmmda采纳,获得10
10秒前
李白易发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.4的应助被欣喜便当采纳,获得10
11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
Les Mantodea De Guyane 2000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7992394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9447841
关于积分的说明 21114045
捐赠科研通 7565291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378696
关于科研通互助平台的介绍 2512553
邀请新用户注册赠送积分活动 2412344