分会

第二十四分会：功能晶态材料

摘要

“分子隔间化”是生物系统中一种常见的工作原理，即细胞中离散的具有不同功能的单元会分别占据特定位置，协同连续地参与各种化学转化过程。在人造的固态材料中创建这样的“分子隔间”也可能会促进各个组分间的协同作用，从而实现优异的催化性能。其中的关键在于在分子水平上实现对各个功能组分的空间排列和连接方式的精确控制。然而，目前能够实现此目的合成方法很少，而且相应的结构表征和机理研究也面临着很多困难。金属有机框架（MOFs）具有多种多样的拓扑结构，同时其周期性的孔道结构非常适合于实现某些客体分子的特定的空间排列。在本次报告中，我们将介绍一种在金属有机框架（MOF），MIL-100-Fe，的介孔孔道中生长窄禁带半导体，三氧化钨及其水合物，的纳米颗粒来构建“分子隔间”的方法。粉末X射线衍射技术和小角中子散射技术揭示了这些纳米颗粒在MOF孔道中的位置及排列方式。这种具有孔级精度的复合材料在可见光的照射下了实现了气固相反应条件下从CO2和H2O到CO、CH4和H2O2的全转化。当质量分数为24 %的WO3·H2O纳米颗粒负载在孔径为2.5 nm的介孔中时，所得到的复合材料在波长大于420 nm的可见光下可以实现0.49 mmol·g-1·h-1的CO2转化速率，并且在420 nm处表现出1.5%的表观量子效率。同时，除了半导体纳米颗粒的尺寸和位置外，实验结果表明半导体材料中的结合水分子对高催化活性也是至关重要的，这是一个以往常常被忽视的方面。

关键词

金属有机框架；光催化；二氧化碳还原

线上墙报仅限年会已缴费参会代表观看。

您还没有登录，请您先 点击这里登录