二维Ni-MOF用于高选择性光催化CO2还原产CH4

商虹; 王怡轩; 郝温昕; 郝昕萌; 刘煊赫

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.05.009

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (05) : 90 -96. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.05.009

二维Ni-MOF用于高选择性光催化CO₂还原产CH₄

商虹, 王怡轩, 郝温昕, 郝昕萌, 刘煊赫

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摘要

利用太阳能将CO₂转化为CH₄,能够同时缓解能源危机及温室效应。本研究以对苯二甲酸（H₂BDC）和铜盐或镍盐为原料，利用超声法合成了两种二维金属有机骨架材料（MOF）Cu-BDC和Ni-BDC,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、电镜等对其结构组成和形貌进行了表征，并进行了紫外可见漫反射光谱、阻抗、光电流响应等光电性能测试。在模拟太阳光下，Ni-BDC光催化CO₂还原CH₄产率高达95.22μmol·g^-1·h^-1,选择性为75%,并表现出良好的稳定性，这归因于n型半导体Ni-BDC具有更负的导带位置，能够产生更高的光生电荷效率。结果表明：金属活性中心的选择能够有效调控MOF的光催化性能。