罗峰教授课题组设计合成双功能钍基卟啉MOFs实现高效光催化还原U（VI）耦合有机分子氧化

光催化还原U（VI）被认为是解决核污染的最有效途径之一，在反应过程中通常需要加入甲醇、乳酸等空穴牺牲剂以提升还原效率。光催化氧化硫醚选择性生成亚砜反应在精细化工、材料和药物化学等领域扮演重要作用，反应过程中通常需要加入电子牺牲剂以提升氧化效率。如何在一个反应体系中同时实现光催化还原U（VI）和光催化氧化硫化物具有重要的研究意义但极具挑战。

MOFs由于其多孔、可裁剪的结构，在光催化领域展示了巨大潜力。但目前报道的多数MOFs材料在反应过程中同样需要添加牺牲剂以实现半反应效率的提升，很少有MOFs在无需添加牺牲剂的条件下同时展现光催化氧化和还原性能。

东华理工大学罗峰教授课题组使用中-四(4-羧基苯基)卟吩作为配体、钍作为金属节点，通过溶剂热法合成了新颖的Th₆簇卟啉MOFs，通过合成后修饰在卟啉环中插入了单位点Cu²⁺物种。性能测试表明Cu@Th-TCPP可分别实现可见光下还原U（VI）和氧化硫醚，当将两个反应耦合到一个反应体系中，它们的性能可实现显著的提升。一系列实验表明Th-TCPP的π共轭结构有利于光生电荷的传输和分离，单位点Cu²⁺的引入进一步加速了电荷转移动力学，最终展现了独特的双功能特质。

该成果以“Constructing dual-functional porphyrin-based thorium metal-organic framework toward photocatalytic uranium (VI) reduction integrated with organic oxidation”为题，最新在线发表于Science China Chemistry上（doi: 10.1007/s11426-022-1284-x）。

扫描二维码免费阅读全文

通讯作者简介

罗峰 东华理工大学教授，博士生导师。长期从事新型功能材料设计、制备与性能研究工作。

【扩展阅读】