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目前，可见光驱动下光催化还原Cr(VI)是缓解环境污染的有前途途径，其关键在于设计开发稳定、高效的光催化剂。在诸多光催化剂中，沙漏型磷钼酸盐因其结构稳定性、催化活性优异引起了研究者的兴趣，但是如何调控设计合成高效沙漏型磷钼酸盐催化剂依然是研究重点。
图1. a) 化合物1的二维层状结构图；b) 化合物1的二维简化图；c) 化合物1的三维超分子堆积图；d) 化合物1的三维简化图，二维层间距离为13.88 Å。 近日，河北师范大学韩占刚课题组利用水热合成方法成功合成了3例基于{Zn(P4Mo6)2}簇磷钼酸盐，并将其用作光催化剂，旨在研究有机组分对可见光下Cr(VI)还原的光催化性能的影响。单晶结构解析表明，三例化合物均为二维层状结构，差异在于有机物种的不同，选用共轭程度不同的bpe, bz和mbpy为有机组分。表征发现，三例化合物均具有出色的氧化还原特性和宽的可见光吸收能力，在10 W白光照射下对Cr（VI）的还原显示出良好的光催化活性，还原率分别为79％，70％和64％，优于母体{Zn(P4Mo6)2}磷钼酸盐（21％）。 同时实验结果表明具有不同共轭程度的有机组分能够影响化合物的可见光吸收能力和{Zn(P4Mo6)2}簇的光生载流子的重组，从而进一步影响其对Cr(VI)的光催化性能。具体如下：有机组分的共轭程度越大，减少了系统的能量，拓宽了光响应范围，降低了带隙能，促进了光的吸收，进而增大了提高光生载流子分离迁移效率的可能性，最终表现在催化活性方面。 图2. a) 化合物1-3的光催化Cr(VI)还原结果图；b) 化合物1-3的固态发射光谱图；c) 有机组分的固体紫外图谱；d) 有机组分(αhν)2与hν的关系图；e) 有机组分和{Zn(P4Mo6)2}的能带位置。 该工作阐明了有机组分会影响多酸的可见光吸收和光生载流子的重组，从而进一步影响其对Cr(VI)还原的光催化性能。调节基于多酸的材料中有机部分的共轭体系是开发高效基于多酸的光催化剂的有益因素。这对新型高效光催化剂的设计有着重大的理论和实际意义。 论文信息： Organic Moiety-Regulated Photocatalytic Performance of Phosphomolybdate Hybrids for Hexavalent Chromium Reduction Ya-Qi Zhang, Lin Hou, Hao-Xue Bi, Xiao-Xue Fang, Yuan-Yuan Ma, Zhan-Gang Han Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202100333 Chemistry – An Asian Journal
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