彭扬课题组ACS Catalysis：MOF衍生Ni(OH)2纳米笼可见光催化CO2还原

      彭扬课题组与尹万健课题组合作在ACS catalysis上发表题为“Visible-Light Photocatalytic CO₂ Reduction Using Metal-Organic Framework Derived Ni(OH)₂ Nanocages: A Synergy from Multiple Light Reflection, Static Charge Transfer, and Oxygen Vacancies”的文章。该论文开发出一种简便的合成方法，以ZIF-8为结构模板，氯化镍盐作为蚀刻剂和金属源，制造氢氧化镍纳米笼（Ni(OH)₂-NCs）。可以通过改变盐浓度或反应时间方便地调节纳米笼的壁厚，这对于光收集至关重要。当在以[Ru(bpy)₃]²⁺作为分子光敏剂和TEOA作为空穴清除剂的混合光催化体系中用作助催化剂时，Ni(OH)₂-NC-2的优化结构显示出在λ= 420 nm的辐射下，CO的高析出速率为1.44×10⁵μmol g^-1_co-cat h^-1，CO的选择性为96.1%，量子效率（QE）为2.50%。进一步的机制研究表明，这种高性能主要归因于结构促进的多重光反射和散射改善了光收集，助催化剂和吸附的光敏剂之间的静电荷转移更加迅速，α-Ni(OH)₂-2上的氧空位丰富表面，以及由于良好排列的能带结构而产生的相干能量流。

图1. ZIF-8在不同镍盐浓度下的形态演变。

图2. Ni(OH)₂-NC-2提高CO₂ RR性能的机理示意图。

      文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04020