双金属Zr/Cu中心增强的Cu(X)@NH2-UiO-68异质结用于高效CO2光催化转化

本文系统综述了通过阳离子交换策略在NH2-UiO-68框架中构建Zr–O–Cu双金属位点，显著提升CO2光催化还原（PCRR）生成C2H6的效率（51.3 μmol·h?1·g?1）与选择性（92%），为设计高效金属有机框架（MOF）光催化剂提供新范式。

　　

Characterization

Zr基UiO-68 MOF的化学式为Zr₆O₄(OH)₄(TPDC)₆，其框架由Zr氧簇与有机 linker（TPDC为三联苯二甲酸 linker）构建而成。Cu(X)@NH₂-UiO-68 MOFs通过两步策略制备（图1）：首先采用水热法自组装NH₂-UiO-68框架，使用ZrCl₂、TPDC和苯甲酸在二甲基甲酰胺（DMF）中反应；随后通过Cu(OAC)₂的阳离子交换引入Cu位点。

Photocatalytic test

表征结果表明，Zr–O–Cu结构的构建显著增强了CO₂吸附、光吸收能力与电导率，暗示这些材料在PCRR中的潜力。为验证此潜力，我们在配备气相色谱的玻璃反应器中进行了光催化转化实验。标准反应体系包含50 mg MOF催化剂、0.3 M三乙醇胺（TEOA）作为牺牲剂。

Conclusion

通过合成后金属交换技术（UiO-68 MOFs中的新颖构建策略），我们成功引入Cu原子构建了一系列以Zr–O–Cu为活性位点的双金属MOF。综合光谱与显微表征表明，第二金属中心的引入未显著改变其晶体结构、物理形态或稳定性。在评估其光催化性能时……