Fotocatalisadores Baseados em Estruturas Orgânicas-Metálicas Otimizados por Cocatalisadores Espacialmente Separados para Divisão Geral da Água

A separação e utilização eficientes de cargas são fatores críticos na fotocatalise. Aqui, demonstra-se que a separação espacial completa de cocatalisadores de oxidação e redução melhora a eficácia da separação de carga e da reação de superfície. Especificamente, um fotocatalisador heteroestruturado Pt@NH2 -UiO-66@MnOx (PUM) com Pt e MnOx como cocatalisadores é projetado para a otimização do fotocatalisador NH2 -UiO-66. Comparado com os amostras pristine NH2 -UiO-66, Pt@NH2 -UiO-66 (PU) e NH2 -UiO-66@MnOx (UM), a amostra PUM exibe a maior atividade de produção de hidrogênio. Como cocatalisadores, Pt favorece a captura de elétrons, enquanto MnOx tende a coletar lacunas. Ao serem gerados a partir de NH2 -UiO-66, elétrons e lacunas fluem para dentro e para fora do fotocatalisador de estrutura orgânica-metálica, acumulando-se nos cocatalisadores correspondentes e, em seguida, participam das reações redox. O fotocatalisador PUM prolonga consideravelmente a vida útil dos elétrons e lacunas fotogerados, o que favorece a separação entre elétrons e lacunas. Além disso, a amostra PUM facilita a divisão geral da água na ausência de agentes sacrificiais, demonstrando assim seu potencial como um método de modificação de semicondutores do tipo MOF para a reação de divisão geral da água.