高共轭镍乙炔框架

压电增强电荷转移

一种具有三角原子孔道的二维镍(II)-乙炔框架，通过压电场协同光催化高效还原CO2，制备方法简单、成本低廉，为设计高效二维压电光催化剂提供了新思路。

Mude, Zhu · Qin, Yingying · Runzhe, Zhang · Geng, Jiangxin · 王凯 · 范晓芸 · Wong, Wai Yeung (Raymond) · Xu, Linli

Journal of the American Chemical Society 2025

参数信息

CO产率

129.80 μmol g-1 h-1

CH₄产率

10.08 μmol g-1 h-1

总选择性

78.44 %

压电系数d₃₃

4.91 pm V-1

压电系数e₁₁

2.46 ×10-10 C m-2

技术优势

电荷转移更快

三角原子孔道形成的密集有序π结构促进电子转移，压电场进一步加速电荷分离。

CO₂活化能力强

Ni(II)-双(乙炔)单元通过π-d-π相互作用充当CO₂捕获与活化中心，同时三苯撑π柱作为电子储库。

应用场景

• 光催化CO2还原：利用光驱动将CO₂转化为CO和CH₄燃料，减少碳排放。
• 电催化CO2还原：Ni(II)-双(乙炔)中心可作为CO₂还原的催化位点，用于电催化转化。
• 二维材料：框架的二维结构提供高比表面积和三角孔道，利于传质。
• 功能高分子：金属-乙炔框架作为功能聚合物，具有可设计的孔道和电子结构。
• 压电材料：Ni(II)单元增强压电性，适合压电光催化应用。