臧双全/王珊AM:首次报道!具有不同微环境SAs的POPs高效的光催化CO2还原

臧双全/王珊AM:首次报道!具有不同微环境SAs的POPs高效的光催化CO2还原
精确鉴定单原子催化剂(SACs)的活性并提高其转化CO2的效率是非常必要的,但是也相当具有挑战性。
近日,郑州大学臧双全教授和王珊(共同通讯作者)等人首次报道了同时设计和制备一系列多孔有机聚合物(POPs),其中含有明确的M-N4和M-N2O2单原子位点。
臧双全/王珊AM:首次报道!具有不同微环境SAs的POPs高效的光催化CO2还原
这样的策略不仅提供了多活性位点以提高催化效率,而且提供了一个更直接的机会来识别金属中心的活性。
通过CO2光还原实验结果表明,在以酞菁为基体的Ni-N4骨架中引入具有Ni-N2O2催化中心的Salphen单元,可以获得显著的CO生成能力(7.77 mmol g-1),对H2的选择性高达96%。
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结合控制实验和密度泛函理论(DFT)计算研究,证明了Ni-N2O2部分比传统的Ni-N4部分对CO2RR的活性更高,可以归因于M-N2O2活性位点有效地降低了能量势垒,促进了反应自由基*COOH的吸附,并改善电荷传输。
该项工作可能会对设计更有效的SACs,通过改变它们的配位环境来减少CO2排放有一定的帮助。
臧双全/王珊AM:首次报道!具有不同微环境SAs的POPs高效的光催化CO2还原
Integrating Single Atoms with Different Microenvironments into One Porous Organic Polymer for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction. Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202101568.
https://doi.org/10.1002/adma.202101568.

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