调节NNU-55（Fe）的d带中心以增强CO₂吸附和光催化活性

摘要

光催化二氧化碳（CO₂）还原已成为一种有效的技术用于将CO₂转化为高价值的化学品。金属有机框架（MOFs）材料因其结构可调、比表面积大、催化性能好和光响应性优异等特点而展现出巨大的潜力。本文采用MOF材料NNU-55（Fe）将CO₂光催化转化为一氧化碳（CO）。通过改变无机阴离子配体调节金属活性中心（Fe-N4）的电子性质，可以轻松调控NNU-55（Fe） MOFs的光催化性能。研究表明，相较于SO₄^2-和Cl^-配位的催化剂，NO₃^-配位的NNU-55（Fe）展现出更优异的催化性能，在3 h内实现了124μmol·g^-1的CO产量。NO₃^-更强的电子供给能力提升了Fe中心的电子密度，降低了Fe的d带中心，并增强了吸附系统成键轨道的占据，从而提高了CO₂的吸附能力和还原活性。本研究通过改变金属位点的无机配体来调节MOFs电子结构和催化活性的策略，为开发高效光催化材料提供了新的思路。

关键词

金属有机框架 / 配位结构 / d带中心 / CO₂吸附 / 光还原