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北理工李鹏飞副研究员、王博教授Angew. Chem. :在二维共轭MOFs材料的设计合成及高效电催化二氧化碳还原领域取得进展
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HATNA-Cu-MOF的二氧化碳转化性能
日前,北京理工大学前沿交叉科学研究院李鹏飞特别副研究员与化学化工学院王博教授合作,设计并合成了基于六氮杂三萘撑(HATNA-6OH)结构单元的新型二维铜基共轭MOFs材料。通过合理设计反应条件,选择性地利用HATNA-6OH配体中的邻苯二酚单元与金属铜离子进行配位,得到了具有CuO4配位中心的二维共轭HATNA-Cu-MOF。
由于HATNA-Cu-MOF表现出较强的二氧化碳吸附能力和良好的导电性,他们探索了HATNA-Cu-MOF的电催化二氧化碳还原性能。研究结果表明HATNA-Cu-MOF表现出高的二氧化碳还原产生甲烷的选择性,其法拉第效率高达78%。另外,HATNA-Cu-MOF具有良好的稳定性,其二氧化碳还原电流密度和选择性在长达12 小时的电催化过程中未发生明显的衰减。
该工作不但拓展了二维MOFs的配体类型,同时还发展了配位模式调控的策略。所提出的二维MOFs催化剂设计理念为提升电催化二氧化碳还原的选择性和稳定性提供了新的思路。
上述研究成果得到了国家自然科学基金和北京理工大学的支持。北理工前沿院博士生刘艳则为第一作者,李鹏飞特别副研究员与王博教授为共同通讯作者,北理工为第一通讯单位。
原文链接
https://doi.org/10.1002/anie.202105966相关进展
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