阳离子镍基MOF自组装CdS/PFC-8催化剂用于可见光光催化选择性苯甲醇氧化耦合产氢

摘要：

可见光驱动的光催化制氢与有机氧化合成相结合由于其环境友好性和可持续性而极具吸引力,它可以在温和的条件下同时产生清洁的氢气燃料和高价值化学品,而无需牺牲剂.半导体材料和金属有机骨架(MOFs)材料由于其性能和优势,在光催化领域得到了广泛的应用.在这项工作中,我们通过静电自组装成功合成了一种名为CdS/PFC-8的新型有效催化剂.其中,PFC-8作为镍基金属有机骨架,CdS/PFC-8复合材料作为无贵金属催化剂,在可见光下具有优异的光催化制氢和苯甲醇氧化性能.对CdS/PFC-8复合材料进行了一系列催化表征.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明了CdS/PFC-8复合材料的成功合成.X射线光电子能谱(XPS)表明了CdS纳米棒与PFC-8之间存在一定的界面相互作用.通过紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)和电化学测试对光电性能进行了表征,表明CdS/PFC-8复合材料的可见光响应和光催化可行性.对不同催化剂的光催化实验结果进行比较,在可见光下,CdS/PFC-8复合材料将H2的产生与苯甲醇的选择性氧化耦合,表现出显著的H2产率3376 μmol·g-1·h-1和苯甲醛产率4120 μmol·g-1·h-1,大大高于单一CdS.对反应前后催化剂的变化进行分析,推测出PFC-8中的镍可能作为催化活性位点来提高催化活性.此外,讨论了可能的光催化反应机理.这项工作突出了结合半导体和MOF功能以增强光催化活性的优势.

关键词：光催化、金属有机框架、硫化镉、氢气、苯甲醇

所属期刊栏目：39

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2023-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：67-75