吡啶NDI钴基MOFs的结构调控及其在染料光降解和PNP催化还原中的多功能应用

《Journal of Molecular Structure》：Multifunctional Co-based metal-organic frameworks with pyridyl NDI: structural regulation, photocatalytic degradation of dyes and catalytic reduction of PNP

本研究发现通过混合配体策略合成的两种钴基NDI配合物（配合物1为二维结构，配合物2为三维超分子网络），在H2O2协同作用下对五种有机染料展现优异的光催化降解活性（配合物2对MB/伊红/Rbs的降解率>90%），且配合物1能高效催化对硝基苯酚（PNP）还原为对氨基苯酚（PAP）（7分钟转化率达95.3%）。该研究为钴基MOFs（金属有机框架）的结构调控与催化性能关联提供了新见解。

　　

亮点

通过合理设计辅助配体几何构型实现配合物维度调控的策略得到研究，同时考察了它们的构效关系，以丰富钴基MOFs在催化潜在应用方面的探索。

材料与方法

配体DPNDI根据文献合成（示意图S1）。各种实验试剂、表征工具、染料光催化降解的实验方法以及催化还原PNP的实验步骤见支撑信息。红外测量数据使用Bruker AXS TENSOR-27 FT-IR光谱仪以ATR形式获得，使用DTGS ATR检测器系统（范围：4000-400 cm^-1，扫描次数：16，分辨率：4 cm^-1）。

结构描述

配合物1在三斜晶系中结晶，空间群为P¹ˉ，不对称单元包含一个Co²⁺离子、一个DPNDI配体和一个完全去质子化的OXA^2-配体。中心金属Co与来自三个OXA^2-配体的四个羧基氧原子（O5、O6、O7、O8）以及来自两个DPNDI配体的两个氮原子（N1、N4）形成扭曲的八面体配位（图1a）。DPNDI配体的连接模式为桥连双齿μ₂-η¹η¹（图1b）。OXA配体中羧基的连接模式是...

结论

总之，通过混合配体策略合成了两种钴基NDI配合物。通过改变配合物1-2的共连接体，实现了对次级结构单元和网络的可控修饰。结构分析表明，配合物1呈现二维超分子层状网络结构，而配合物2具有自组装的三维网络。一系列光降解实验表明，两种配合物在H₂O₂的协同作用下均能降解五种染料，并且...