显示光氧化活性的金属-有机框架(MOF)是可持续光催化的有吸引力的材料。仅基于构建块的选择来调整其孔径和电子结构的能力使其适于基于物理有机和网状化学原理的系统研究,并具有高度的合成控制。近日,来自中佛罗里达大学的Fernando J. Uribe-Romo等人建立了11个具有式Ti6O9[link]3的等网状和多变量(MTV)光氧化活性MOFs、UCFMOF-n和UCFMTV-n-x%的文库,其中link是具有n个对亚芳基环和x mol%含电子供体基团(EDG)的多变量链接的线性低聚对亚芳二羧酸。
文章要点:
1) 该研究通过高级粉末X射线衍射(XRD)和全散射工具阐明了UCFMOFs的平均结构和局部结构,包括一维(1D)[Ti6O9(CO2)6]∞纳米线的平行排列,这些纳米线通过低聚亚芳基连接与边缘2-过渡杆填充六边形网的拓扑连接,制备具有不同连接尺寸和胺EDG功能化的UCFMOFs MTV文库,使得能够研究其空间(孔径)和电子对苄基醇的底物吸附和光氧化转化的影响;
2) 此外,研究观察到的底物摄取和反应动力学与连接的分子特性之间的关系表明,更长的连接以及增强的EDG功能化,表现出令人印象深刻的光催化速率,超过MIL-125近20倍,研究对光催化活性与孔径和电子功能化相关的研究表明,这些是设计新型MOF光催化剂时需要考虑的重要参数。
参考资料:
F.J. Uribe-Romo, et al. Synergistic Steric and Electronic Effects on the Photoredox Catalysis by a Multivariate Library of Titania Metal–Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc. (2023).
DOI: 10.1021/jacs.2c12147
https://doi.org/10.1021/jacs.2c12147