不含贵金属的分子基多相光催化剂是可见光驱动的CO2还原最具吸引力的系统之一。然而,关于这类光催化剂的报道仍然有限,与含有贵金属的光催化剂相比,它们的活性相当低。
近日,大阪大学Mio Kondo,Shigeyuki Masaoka报道了一种基于铁络合物的超分子骨架催化剂,该催化剂在可见光照射下用于高活性的催化CO2还原。
文章要点
1)研究人员选择FC1作为光催化剂。选择FC1作为光催化剂的基本原理基于以下三个属性:(i)铁卟啉配合物,作为催化中心,(ii)作为光捕获单元和非共价相互作用位点的芘基取代基,(iii)易于积累CO2的结晶多孔结构。
2)由于上述这些特性的协同作用,FC1表现出较高的CO2还原活性(CO的最大生产率为29100 μmol g−1 h−1),比目前同类最好的不含贵金属的多孔晶固体基光催化剂高出100多倍。FC1还显示了相关系统中最高级别的AQYCO(400 nm处为0.298%)。通过长期光催化、光催化前后的PXRD分析以及可回收性实验证明了FC1的稳健性。
总的来说,这项研究提供了一种简便的策略来创建一种不含贵金属的光催化剂,用于CO2还原,具有高活性、高选择性和耐久性。该策略将为开发高性能的稳健光催化剂开辟一条新途径。
参考文献
Kento Kosugi, et al, Iron-Complex-Based Supramolecular Framework Catalyst for Visible-Light-Driven CO2 Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c00783
https://doi.org/10.1021/jacs.3c00783