儀器儀表商情網(wǎng)報道 記者日前從南開大學(xué)獲悉，一種同時具有光解水產(chǎn)氫和光降解有機(jī)物雙功能的新型高效光催化劑——半導(dǎo)體金屬有機(jī)框架（簡稱MOF-1），由南開大學(xué)趙斌教授和王衛(wèi)超教授聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)研制成功。這種催化劑具有極高的熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和催化效能，且可重復(fù)利用。
MOF-1的設(shè)計、制備及其光催化實(shí)驗(yàn)由趙斌教授研究組完成。其在設(shè)計過程中避免使用貴金屬元素，成分只包含銅、碳、氮和氫元素，并且通過設(shè)計新的配體得到了很好的熱穩(wěn)定性，通過熱重分析法發(fā)現(xiàn)MOF-1在高達(dá)300攝氏度的高溫下仍可穩(wěn)定存在。
MOF-1光催化性能的理論預(yù)測由王衛(wèi)超教授研究組實(shí)現(xiàn)。他們采用第一性原理計算方法研究了MOF-1的電子特性，發(fā)現(xiàn)它是一種具有2.0電子伏帶隙的半導(dǎo)體。這與實(shí)驗(yàn)中紫外—可見光譜分析所得結(jié)果非常吻合。
研究人員測量了MOF-1光解水產(chǎn)氫的能力。其產(chǎn)氫效率之高在現(xiàn)有的金屬有機(jī)框架材料中十分少見。在進(jìn)一步對MOF-1光降解有機(jī)污染物亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在可見光照射不到半小時的情況下，亞甲基藍(lán)的含量已經(jīng)減少了80%，而且重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了MOF-1的可重復(fù)利用性，這對降低污染物治理成本至關(guān)重要。
該成果已在線發(fā)表于最新一期的《德國應(yīng)用化學(xué)》上。
