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以太阳能驱动的光催化技术既能实现能量的转化又能有效降解污染物。但传统半导体光催化仍存在太阳光利用率低、光催化反应机理尚不清晰等问题,制约了光催化技术的发展。解决这些问题的关键在于光催化剂上。金属有机骨架材料(MOFs)是有机配体与金属离子通过自组装形成的,具有周期性网络结构的三维多孔材料。具有比表面积大、可设计性强、易调变等优点。许多具有类半导体性质的MOFs是一类潜在的优异光催化材料,其独特的结构有利于对微观反应机理的探索。本文致力于发展能带可控、高效可见光响应的MOFs光催化材料。首先,对具有高稳定性的Zr-MOFs(UiO-66)修饰巯基官能团,成功制备UiO-66(SH)2光催化材料,实现在分子水平上对UiO-66的能带结构、光吸收性能的调控。此外,利用UiO-66(SH)2表面独特的巯基官能团、大比表面积、多孔性的特点,构筑了贵金属修饰的M/UiO-66(SH)2(M=Au、Pd、Pt)复合光催化剂,进一步提高了 UiO-66(SH)2的可见光光催化活性,为优化设计具有高效光催化活性的MOFs基光催化材料提供理论和实验基础。主要研究内容及成果如下:(1)首次将巯基修饰的UiO-66(SH)2应用于光催化领域,以选择性氧化苯甲醇作为探针反应,探究UiO-66(SH)2的光催化性能。巯基的引入,提升了 UiO-66(SH)2的光吸收性能,使得其光吸收范围由紫外光区(320 nm)拓宽至可见光区(430 nm)。底物拓展实验发现该催化剂具有一定普适性,能够将不同的醇转换为其对应醛。同时,不同反应气氛下,催化剂的活性有明显差异。通过对催化剂结构、催化反应条件与性能之间关系的探索,提出了可能的反应机理。(2)巧妙利用UiO-66(SH)2上巯基与贵金属离子间的配位功能,通过简单的混合过程,将贵金属离子锚定在UiO-66(SH)2上,成功制备得到M/UiO-66(SH)2(M=Au、Pd、Pt)复合光催化材料。在选择性氧化苯甲醇反应中,M/UiO-66(SH)2表现出很好的光催化活性,其中Pd/UiO-66(SH)2对苯甲醇的转化率高达73.7%。结合物理化学表征,进一步提出了可能的反应机理。