隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展和城市化建設(shè)的加速，利用太陽能的光催化技術(shù)為人類社會面臨的能源危機(jī)和化學(xué)品需求等提供了潛在解決方案。結(jié)晶性的金屬有機(jī)框架材料（MOF）結(jié)構(gòu)豐富，組成多樣，同時(shí)具有納米孔結(jié)構(gòu)，可有效利用可見光實(shí)現(xiàn)光催化反應(yīng)。
近日，東北師范大學(xué)邢宏珠教授、朱廣山教授和齊魯工業(yè)大學(xué)周衛(wèi)教授合作，以高穩(wěn)定性Zr-MOF為研究對象，通過部分配體熱解方法制備了具有等級孔結(jié)構(gòu)UiO-66-NH2，并進(jìn)一步使其耦合銅單點(diǎn)催化劑構(gòu)筑復(fù)合光催化劑，實(shí)現(xiàn)高效光催化炔烴官能化。
首先，作者通過控制配體熱解過程制備含豐富晶體缺陷的UiO-66-NH2。與原始MOF相比，通過部分配體熱解制備的缺陷UiO-66-NH2具有更寬的可見光譜吸收范圍和提升的光生電荷分離效率，同時(shí)缺陷MOF中更大尺寸的介孔孔道有利于反應(yīng)底物傳質(zhì)。 使缺陷MOF中的氨基官能團(tuán)與單點(diǎn)Cu物種配位，制備了Cu@UiO-66-NH2單點(diǎn)光催化劑。通過XPS和XAFS等技術(shù)對單點(diǎn)Cu的價(jià)態(tài)和局部配位環(huán)境進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明該方法制備的缺陷MOF中的獨(dú)特孔環(huán)境有利于穩(wěn)定單點(diǎn)Cu催化劑，同時(shí)Cu物種的錨定可進(jìn)一步提升光生載流子分離效率。光催化實(shí)驗(yàn)表明，所制備的復(fù)合光催化劑在炔烴烷基化反應(yīng)和炔烴氧化偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性。 該工作提供了一種通過控制配體熱解制備高效MOF光催化劑的方法，為利用MOF材料進(jìn)一步合成單點(diǎn)光催化劑提供了可行實(shí)驗(yàn)方案。 論文信息 Controlled Partial Linker Thermolysis in Metal-Organic Framework UiO-66-NH2 to Give a Single-Site Copper Photocatalyst for the Functionalization of Terminal Alkynes Mengying Li, Xin Liu, Yan Che, Hongzhu Xing, Fanfei Sun, Wei Zhou, Guangshan Zhu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202308651
