研究目的
采用配体截断与功能化策略设计、制备并表征一种新型三维铜(II)基金属有机框架(MOF)，并评估其在污水处理中对甲基紫和罗丹明B等有机染料降解的光催化性能。
研究成果
合成的具有1D六边形通道的3D Cu(II)基MOF在紫外光下能有效降解有机染料（特别是甲基紫），且具有良好的可循环性。态密度计算表明其光催化机制涉及电子-空穴对的产生。该工作为开发用于环境修复的MOF基光催化剂做出了贡献。
研究不足
该研究仅限于光催化中的紫外光照射，在可见光下可能效率不高。MOF的稳定性和可回收性仅测试了几个循环，其在各种条件下的长期性能尚未充分探究。该机理基于计算提出，可能需要实验验证。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用配体截断与功能化策略合成铜(II)基金属有机框架材料。通过单晶X射线衍射进行结构表征，在紫外光照射下开展光催化降解实验，并运用密度泛函理论(DFT)计算揭示反应机理。
2：样品选择与数据来源：
合成的MOF材料为[Cu2(L1)?5DMF]n(1)，其配体H4L1为3,5-二(3,5-二羧基苯基)硝基苯。选用有机染料甲基紫(MV)和罗丹明B(Rh B)作为模型污染物。
3：实验设备与材料清单：
主要设备包括用于单晶/粉末分析的X射线衍射仪、监测染料降解的紫外-可见分光光度计、测量孔隙率的氮气吸附分析仪以及计算态密度(DOS)的软件工具。所用材料包含铜(II)盐、配体、溶剂(如DMF)及有机染料。
4：实验流程与操作步骤：
通过溶剂热法合成MOF 1，采用X射线衍射和BET比表面积分析进行表征。光催化测试在紫外光照射下使染料溶液与MOF 1反应，定期取样进行紫外-可见分析以追踪降解过程，并设置无催化剂对照实验。循环实验评估催化剂稳定性。
5：数据分析方法：
通过紫外-可见数据计算降解百分比，采用BET和Langmuir法测定比表面积，基于DFT的态密度(DOS)和投影态密度(pDOS)计算提供电子结构信息。
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X-ray diffractometer
Used for single crystal and powder X-ray diffraction to characterize the crystal structure of the MOF.
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UV-Vis spectrophotometer
Used to monitor the degradation of organic dyes by measuring absorption spectra over time.
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Nitrogen adsorption analyzer
Used to measure the surface area and porosity of the MOF via nitrogen adsorption isotherms at 77 K.
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Computational software for DFT calculations
Used for density of states (DOS) and partial DOS calculations to understand the photocatalytic mechanism.
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