有机锆聚合物气凝胶的制备及光催化还原CO2

以2-氨基对苯二甲酸(NH2-BDC)为配体、四氯化锆为Zr4+源,采用溶胶-凝胶法制备了4种不同配体/金属离子物质的量比的气凝胶,并通过SEM、BET、FTIR、XPS、UV-Vis、荧光光谱等表征了材料的结构及光电性能.结果表明,这种气凝胶不仅具有大的比表面积与丰富的孔道结构,而且在氙灯照射下具有光电效应,可以在水中催化还原CO2生成甲醇.在300 W的氙灯照射下,研究了不同配体/金属离子物质的量比对光催化还原CO2的影响.结果表明,当气凝胶中n(NH2-BDC):n(Zr4+)的实际比例为1.10:1时,4 h光催化反应后甲醇产率为3.94 mmol/g-cat,催化转换频率(TOF)为2.29 h–1.相同催化反应条件下以NH2-UiO-66(Zr)为光催化剂,甲醇的产率为2.33 mmol/g-cat,TOF为1.80 h–1.此外,该气凝胶具有较好的光催化稳定性.