BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,496,791
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Hoá hữu cơ

Lê Viết Hải(2), Trần Quang Bình, Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Đoàn Lê Hoàng Tấn, Cổ Thanh Thiện, Trần Văn Mẫu, Đoàn Lê Hoàng Tân(1)

Kết hợp Ag vào vật liệu khung hữu cơ kim loại Zr-CPEB nhằm gia tăng hoạt tính xúc tác điện cho phản ứng sinh khí hydro

Incorporation of silver into a Zr-CPEB metal-organic framework to enhance the electrocatalytic activity of hydrogen evolution reaction (HER)

Khoa học công nghệ Việt Nam

2018

10

41-45

1859-4794

Kim loại Ag, Khung hữu cơ, Kim loại Zr-COEB, Hoạt tính xúc tác, Hydro, Phản ứng sinh khí

Electrocatalytic, Hydrogen evolution reaction, Metal-organic frameworks, Metalorganic framework composite

Vật liệu composite Ag@Zr-CPEB được tổng hợp trên cơ sở kết hợp kim loại Ag vào vật liệu khung hữu cơ kim loại Zr-CPEB. Vật liệu nên Zr-CPEB được tổng hợp từ muối kim loại Zr(IV) và 1,-4 bis(2[4-carboxyphenyllethynyl) benzene (H CPEB) theo phương pháp nhiệt dung môi. Kim loại Ag được đưa vào cấu trúc của Zr-CPEB theo quy trình hai giai đoạn gồm tấm ion Ag(l) lên cấu trúc Zr-CPEB và khử Ag(l) về Ag bằng NaBH. Cấu trúc của Zr-CPEB được xác nhận bằng phép đo nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD), sự hiện diện của Ag trong vật liệu composite được chứng minh bằng phương pháp đo UV-Vis, FESEM-EDS và TEM. Hoạt tính xúc tác điện hoá của vật liệu được khảo sát bằng phương pháp quét thế vòng tuần hoàn trong dung dịch Na 24SO 0, SM (pH 7 ,.2) Kết quả nhận được cho thấy, Ag chiếm 2% khối lượng và có tác động tăng cường hoạt tính xúc tác của vật liệu composite đối với phản ứng phân tách nước tạo Hz. Mật độ dòng sinh khí H ở quả thể 850 mV/RHE của vật liệu Ag@Zr-CPEB tăng 2,5 lần so với vật liệu nền Zr-CPEB.

Ag@Zr-CPEB composite was synthesized by the incorporation of Ag metal into the Zr-CPEB metalorganic framework. The Zr-CPEB was synthesized f-rom Zr(IV) salt and 1,4-bis(2-[4-carboxyphenyl]ethynyl) benzene (H2CPEB) linker by the solvent-thermal method. Ag metal was incorporated in Zr-CPEB via a two-step process, including (i) absorption of Ag(I) ions into the Zr-CPEB and (ii) reduction of the Ag(I) ions to Ag by NaBH4. The structure of Zr-CPEB was studied by Powder X-Ray Diffraction (PXRD). The presence of Ag in the composite was investigated by UV-Vis spectroscopy, FESEM energy dispersive X-ray (EDX), and TEM methods. Electro-catalytic properties of the Zr-CPEB support and Ag@Zr-CPEB composite were examined by the cyclic voltammetry (CV) method in 0.5 M Na2SO4 (pH 7.2) aqueous solution. The results showed that the amount of Ag in the as-prepared composite was ca. 2% wt. Ag had increased the catalytic activity of the composite for the hydrogen evolution reaction (HER). The current density (at 850 mV/RHE) for HER of the Ag@Zr-CPEB composite was increased by 2.5 times compared to that of Zr-CPEB.

TTKHCNQG, CVv 8

Xem toàn văn
  • [1] X. Sun; Q. Yu; F. Zhang; J. Wei; P. Yang (2016), A dye-like ligand-based metal-organic framework for efficient photocatalytic hydrogen production f-rom aqueous solution,J. Catal. Sci. Technol., 6, pp.3840-3844.
  • [2] H. Li; Z. Zhu; F. Zhang; S. Xie; H. Li; P. Li; X. Zhou (2011), Palladium Nanoparticles Confined in the Cages of MIL-101: An Efficient Catalyst for the One-Pot Indole Synthesis in Water,ACS Catal., 1, pp.1604-1612
  • [3] D.K. Bhui; H. Bar; P. Sarkar; G.P. Sahoo; S.P. De; A. Misra (2009), Synthesis and UV-Vis spectroscopic study of silver nanoparticles in aqueous SDS solution,J. Mol. Liq., 145, pp.33-37
  • [4] B. Gole; U. Sanyal; R. Banerjee; Partha S. Mukherjee (2016), High Loading of Pd Nanoparticles by Interior Functionalization of MOFs for Heterogeneous Catalysis,Inorg. Chem., 55(5), pp.2345-2354.
  • [5] T.L.H. Doan; H.L. Nguyen; H.Q. Pham; N.N.T. Pham; T.N. Le; K.E. Cordova (2015), Tailoring the Optical Absorption of Water-Stable ZrIV- and HfIVBased Metal-Organic Framework Photocatalysts,Chem. Asian J., 10, pp.2660-2668.
  • [6] C. Wang; K.E. deKrafft; W. Lin (2012), Pt Nanoparticles@Photoactive Metal-Organic Frameworks: Efficient Hydrogen Evolution via Synergistic Photoexcitation and Electron Injection,J. Am. Chem. Soc., 134, pp.7211-7214
  • [7] J. Liu; L. Chen, H. Cui; J. Zhang; L. Zhang; C.Y. Su (2014), Applications of metal-organic frameworks in heterogeneous supramolecular catalysis,Chem. Soc. Rev., 43, pp.6011-6061.
  • [8] C. Wang; X. Liu; N.K. Demir; J.P. Chenbc; K. Li (2016), Applications of water stable metal-organic frameworks,Chem. Soc. Rev., 45, pp.5107-5134.
  • [9] W. Wang; X. Xu; W. Zhou; Z. Shao (2017), Recent Progress in Metal-Organic Frameworks for Applications in Electrocatalytic and Photocatalytic Water Splitting,Adv. Sci.,4(4), pp.1-21.
  • [10] Y. Bai; Y. Dou; L.H. Xie; W. Rutledge; J.R. Li; H.C. Zhou (2016), Zr-based metalorganic frameworks: design, synthesis, structure, and applications,Chem. Soc. Rev., 45, pp.2327-2367.
  • [11] H. Zhang; J. Nai; L. Yu; X.W. Lou (2017), Metal-Organic-Framework-Based Materials as Platforms for Renewable Energy and Environmental Applications,Joule, 1, pp.77-107.
  • [12] K. Meyer; M. Ranocchiari; J.A. van Bokhoven (2015), Metal organic frameworks for photo-catalytic water splitting,ACS Catal., 8, pp.1923-1937.
  • [13] A. Morozan; F. Jaouen (2012), Metal organic frameworks for electrochemical applications,Energy Environ. Sci. 5, pp.9269-9290.
  • [14] A.A. Ismail; D.W. Bahnemann (2014), Photochemical splitting of water for hydrogen production by photocatalysis: A review.,Solar Energy Materials & Solar Cells, 128, pp.85-101.
  • [15] A. Eftekhari; V.J. Babu; S. Ramakrishna (2017), Photoelectrode nanomaterials for photoelectrochemical water splitting,Int. J. Hydrogen Energy, 42, pp.11078-11109
  • [16] M.G. Wal-ter; E.L. Warren; J.R. McKone; S.W. Boettcher; Q. Mi; E.A. Santori; N.S. Lewis (2010), Solar Water Splitting Cells,Chem. Rev.,110, pp.6446-6473.
  • [17] L. Zhang; J. Xiao; H. Wang; M. Shao (2017), Carbon-Based Electrocatalysts for Hydrogen and Oxygen Evolution Reactions,ACS Catal., 7 (11), pp.7855-7865.