Mn-卟啉-MOF動態催化CO2還原反應
催化劑制備:將TiO2納米粒子負載到干凈的FTO玻璃上,隨后在400 ℃中煅燒30 min。將負載了TiO2的FTO玻璃浸泡在2-氨基乙基膦酸溶液中。之后,在0.1 mM Zn(NO3)2、Mn-卟啉、4,4’-聯吡啶溶液中于40 ℃乙醇溶液中進行生長15 min并進行多次循環,得到Mn-卟啉的MOF材料
在電催化反應過程中,Mn-卟啉結構會迅速發生還原和緩慢的氧化,同時結構中的羧酸根會發生重構,這項發現為MOF在結構動態調控催化劑中的應用提供了可能性,通過DFT模擬了反應中生成CO的反應機理。
通過UVVIS,發現Mn-MOF的吸收峰發生紅移,并且吸收峰變寬,說明卟啉的配位環境發生變化。在N2保護氣氛中原位表征了電催化反應過程,結果顯示Mn(III/II)的還原電勢在-0.8 V附近。在0~-1 V的電壓變化過程中對Mn(II)在442 nm附近的吸收峰進行表征,結果顯示在1 min內就能夠對Mn(III)的還原,但是Mn(II)的氧化需要更長時間,接近30 min。