研究目的
研究混合配体金属-有机框架在可见光照射下用于双光子响应光催化C-N和C-C偶联反应的应用。
研究成果
研究表明,具有高密度有序光活性基元的金属-有机框架能增强双光子吸收能力,从而在近红外光照射下实现高效的光催化C-N和C-C偶联反应。通过催化效率与光功率强度之间的非线性关联验证了该MOFs的双光子响应特性。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定MOF结构以及光催化反应的开展条件。双光子吸收和光催化反应的效率可能因不同的MOF组成、光源或光照强度而有所变化。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过合成一系列含不同比例双(3,5-二羧基苯基)甲基吡啶鎓与双(3,5-二羧基苯基)吡啶配体的金属-有机框架材料(MOFs),探究其双光子吸收与光催化性能。
2:样品选择与数据来源:
采用粉末X射线衍射(PXRD)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)及共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)对MOFs进行表征。
3:实验仪器与材料清单:
设备包括Rigaku Smart Lab XRD仪、Mettler-Toledo TGA/SDTA851、JASCO FT/IR-430、TU-1900分光光度计、日立U-4100 UV-VIS-NIR分光光度计、日立UHR FE-SEM SU8200、JASCO FP-6500及奥林巴斯Fluoview FV1000;试剂包含六水合硝酸锌、DMF、乙腈和甲酸。
4:JASCO FT/IR-TU-1900分光光度计、日立U-4100 UV-VIS-NIR分光光度计、日立UHR FE-SEM SUJASCO FP-6500及奥林巴斯Fluoview FV1000;试剂包含六水合硝酸锌、DMF、乙腈和甲酸。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过溶剂热反应合成MOFs并进行表征,随后将其作为光催化剂在660 nm LED光照下用于C?N与C?C偶联反应,反应过程通过气相色谱(GC)和核磁共振氢谱(1H NMR)监测。
5:数据分析方法:
基于转化率分析光催化效率,通过荧光衰减测量研究双光子吸收特性。
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获取完整内容-
Rigaku Smart Lab XRD instrument
Rigaku
Used for powder X-ray diffraction measurements to characterize the phase purity and structure of the MOFs.
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Mettler-Toledo TGA/SDTA851
Mettler-Toledo
Used for thermogravimetric analyses to study the thermal stability of the MOFs.
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JASCO FT/IR-430
JASCO
Used for Fourier transform infrared spectroscopy to analyze the functional groups in the MOFs.
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TU-1900 spectrophotometer
Used for liquid UV-vis spectra measurements to study the optical properties of the MOFs.
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Hitachi U-4100 UV-VIS-NIR Spectrophotometer
Hitachi
Used for solid UV-vis spectra measurements to study the optical properties of the MOFs.
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HITACHI UHR FE-SEM SU8200
HITACHI
Used for scanning electron microscopy to study the morphology of the MOFs.
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JASCO FP-6500
JASCO
Used for fluorescent spectra measurements to study the luminescence properties of the MOFs.
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Olympus Fluoview FV1000
Olympus
Used for confocal laser scanning microscopy to study the dye uptake and distribution in the MOFs.
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660 nm LEDs
Beijing China Education Au-light Co., Ltd.
Used as the light source for photocatalytic reactions.
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PL-MW2000 Photoradiometer
Perfect Light Company
Used to measure the photon power density of the light source.
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