2024年12月30日，《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)在线刊发了化学与化工学院王靖宇的最新合作研究成果“Highly Efficient Photocatalytic CO2-to-CO on Ni-Based Cationic Polymer with TiO2-Assisted Exfoliation and Stabilization镍基阳离子聚合物嵌入TiO2辅助剥离实现高效光催化CO2还原”。
图1. TiO2/NiIP材料的合成示意图
图2. 材料结构性质表征
图3. 催化性质及材料形貌表征
图4. DFT计算
综上所述，我们设计并合成了一种具有类碳骨架的层状咪唑基聚合物，作为捕获CO2并与Ni（II）位点结合的多功能平台。在光催化反应过程中，嵌入TiO2纳米粒子的层状NiIP被剥离成具有纳米片结构的TiO2/NiIP-NSs。剥离后的TiO2/NiIP-NSs的CO产率为54.9 mmol g-1 h-1，选择性为99.9%，约为三维块体结构的TiO2/NiIP的4.3倍，这是由于TiO2辅助剥离和NiIP-NSs的结构特性提高了表面反应性和电子传递效率，有利于CO2的活化和还原。本研究结果将有助于克服多孔聚合物光催化能力不足的限制，为设计和合成具有良好反应性和稳定性的二维POP基光催化剂提供新的途径，有望与氧化反应或其他还原反应相结合，用于合成多功能化学品。
原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202423200
图文丨宋轲
排版丨吴坤庭
审核丨李亨
