《光催化還原CO2功能化MOFs的設計合成》是依託華南理工大學，由曾和平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：光催化還原CO2功能化MOFs的設計合成
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾和平
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大氣中CO2的增加導致了氣候的變化，當務之急是要減少大氣中CO2的增加，通常有三個途經減少大氣中CO2，（1）減少向大氣中排放CO2，（2）使用消耗CO2，（3）利用轉化CO2為化學物實現CO2的循環使用。因為光催化還原CO2轉化效率低，本項目為了提高光催化還原CO2轉化：（1）設計合成功能化金屬有機框架化合物，增強捕獲大氣中CO2的能力；（2）套用X-射線單晶衍射測定它們的三維結構的孔洞結構；TGA及PXRD測試功能基團對穩定性的貢獻；紅外及拉曼光譜測試基團與二氧化碳之間的相互作用；（3）研究功能化FOMs光催化還原二氧化碳活性與功能化基團的影響，發現提高功能化MOFs光催化活性中起重要作用的因素。
結題摘要
本研究分別以多種硝基羧酸配體EBNB(1，2-二(3-硝基苯甲酸)-乙烯)和NPA(3-硝基鄰苯二甲酸)與BPY(4，4′-聯吡啶)及金屬鋅反應,配位溶劑熱法合成了2 種具有硝基基團修飾的二核金屬簇為基本構築單元的金屬有機框架化合物[Zn2(EBNB)2(BPY)2·2H2O]n(1)和[Zn2(NPA)2(BPY)2·H2O]n (2)。擴展合成了Cu-MOF，Cd-MOF等；通過X-射線單晶衍射法測定了各個配合物的結構，同時也對各種配合物的發光性能進行了測試，測試結果表明各種配合物具有較好的螢光性能和穩定性。 為了探討MOF的水和光的穩定性，一般情況下，大多數MOF材料與水作用，就失去效率；我們發現了Cu-MOF，Cd-MOF有較好的水穩定性和光穩定性，在水溶液中，光催化水制氫24小時穩定產氫18.96 mmol /h;同時還發現了Cu-MOF，Cd-MOF在近紅外光條件下光催化產氫，這是第一次發現Cu-MOF，Cd-MOF能擴展寬光譜產氫，能充分利用太陽能；主要得益於MOF有大的比表面積和連續的多孔性。在探討了MOF 材料的水穩定性和光穩定性後，目前正在進行CO2的光催化還原工作，一方面尋找對光穩定性更好的MOF材料，同時也要尋找光催化效率高的MOF材料，最重要的是能控制選擇的將CO2還原為單一的有機原料，如甲烷等。本項目目前發表SCI論文33篇，其中高被引用3篇，一區論文十三篇，申請發明專利九件。
