研究概述

精确调节金属有机框架（MOFs）的带隙对于提高其光催化过程中的可见光吸收能力至关重要，这既是一个艰巨的挑战，也是一个诱人的机遇。

基于此，2024年10月23日，南开大学卜显和院士、庞建东特聘研究员在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Precisely Tuning Band Gaps of Hexabenzocoronene-Based MOFs Toward Enhanced Photocatalysis》的研究论文。

作者采用对称性还原策略，预先设计了六种具有系统的取代基（-NO2、-H、-tBu、-OCH3、-OH和-NH2）的新型4-连接配体，并合成了相应的保留六苯基苯片段的柱状层Zr-MOFs（NKM-668）。

随后，NKM-668 MOFs通过Scholl反应转化为大π-共轭六苯并蒄基MOFs（pNKM-668）。

这12种MOFs具有超过1.41 eV（范围从3.25 eV到1.84 eV）的宽且可调的带隙，光催化CO2转化率提高了33.2倍。

这项研究不仅丰富了六苯基苯基MOFs的类型，而且为含纳米石墨烯的MOFs在光催化方面的进一步应用奠定了基础。

图文解读

图1：NKM-668-H和pNKM-668-H的结构表征

图2：NKM-668和pNKM-668系列MOFs的可见光吸收能力和可调带隙

图3：光催化CO2还原实验和光电化学表征

文献信息

Precisely Tuning Band Gaps of Hexabenzocoronene-Based MOFs Toward Enhanced Photocatalysis, AngewandteChemieInternationalEdition, 2024. https://doi.org/10.1002/anie.202418017.