铈基材料,例如二氧化铈,越来越多地用于催化反应中。近日,芝加哥大学林文斌等报道了第一个Ce基金属有机层(MOL)的合成,并将其用于光催化产氢。
本文要点:
1)作者通过溶剂热方法合成了第一个Ce基MOL Ce6-BTB,它由Ce6二级构筑单元(SBUs)和1,3,5-benzenetribenzoate (BTB)连接基构成。作者进一步通过后合成法在Ce6-BTB上修饰光敏性[(MBA)Ir(ppy)2] Cl或[(MBA)Ru(bpy)2]Cl2(MBA = 2-(5'-methyl-[2,2'-bipyridin]-5-yl)acetate,ppy = 2-苯基吡啶,bpy = 2,2'-联吡啶),分别得到Ce6-BTB-Ir或Ce6-BTB-Ru MOLs。
2)MOLs中互相接近的光敏配体和Ce6 SBUs促进了电子转移,实现了可见光下驱动的析氢反应(HER),Ce6-BTB-Ir和Ce6-BTB-Ru的TON分别为1357和484。
3)光物理和电化学研究揭示了一种新颖的双光子激发途径:MOLs中激发的光敏剂被还原淬灭,然后将电子转移到Ce6 SBUs上生成CeIII中心,CeIII进一步被光激发为用于HER的CeIII *物种。
该工作为Ce基MOLs的合成开辟了道路,为MOLs的功能化及应用于光催化研究提供了借鉴。
Yang Song, et al. Cerium-based Metal-Organic Layers Catalyze Hydrogen Evolution Reaction through Dual Photoexcitation. J. Am. Chem. Soc. 2020,
DOI: 10.1021/jacs.0c00679