La creciente escasez de energía global y el empeoramiento del medio ambiente requieren urgentemente la sustitución de energía convencional basada en fósiles por energía verde y sostenible.
Como una de las fuentes de energía renovables, la energía solar es limpia y abundante y puede ser una opción satisfactoria. La fotocatálisis es una tecnología muy prometedora que transforma eficazmente la energía solar en energía química. Esta tecnología tiene numerosas aplicaciones, como la división del agua, CO2 reducción, síntesis orgánica y degradación de contaminantes.
Aunque los semiconductores inorgánicos son los fotocatalizadores iniciales y más ampliamente estudiados, las estructuras organometálicas (MOF), una clase de material cristalino poroso construido a partir de iones/aglomerados metálicos interconectados con ligandos orgánicos multidentados, están surgiendo recientemente como un nuevo tipo de fotocatalizador prometedor. fotocatalizadores.
La composición y estructura fácilmente reguladas de los MOF debido a su alta inclusión estructural permite que los MOF sean un sistema modelo ideal para explorar la relación composición-estructura-actividad en un sistema fotocatalítico basado en MOF, que puede proporcionar orientación para diseñar y desarrollar fotocatalizadores racionalmente. a nivel atómico.
Durante la última década ya se han publicado varias revisiones excelentes sobre la fotocatálisis basada en MOF. Sin embargo, la mayoría de ellos se centran en diferentes materiales fotocatalíticos y las reacciones a las que se pueden aplicar.
Teniendo en cuenta que la fotocatálisis basada en MOF ha florecido rápidamente durante los últimos años, el resumen de las diversas estrategias para mejorar el rendimiento de los materiales fotocatalíticos basados en MOF es indispensable para el desarrollo futuro de fotocatalizadores basados en MOF altamente eficientes.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Zhaohui Li y el Prof. Ling Wu de la Universidad de Fuzhou, China, resumió las estrategias ya descritas en la literatura para mejorar el rendimiento de los materiales fotocatalíticos basados en MOF. En esta revisión, se resumieron cuatro estrategias de ingeniería estructural para mejorar la eficiencia de la fotocatálisis basada en MOF.
Estas estrategias incluyen dopaje de metales, funcionalización de ligandos, fabricación de MOF 2D ultrafinos e ingeniería de defectos. Estos métodos tienen como objetivo mejorar la absorción de luz, mejorar la separación y el transporte de carga y crear más sitios activos catalíticos. Se abordaron opiniones personales sobre las oportunidades, los desafíos y las tendencias en desarrollo de la fotocatálisis basada en MOF.
Esta revisión tiene como objetivo proporcionar orientación para el desarrollo racional de fotocatalizadores avanzados basados en MOF al dilucidar la relación inherente entre sus propiedades estructurales y la actividad catalítica. La revisión fue publicada en el Chinese Journal of Catalysis .
Más información: Cheng Liu et al, Estrategias para diseñar estructuras organometálicas para una fotocatálisis eficiente, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64556-5
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
