1. 文章信息（xī）

標題：Heterojunction composites of covalent organic frameworks grown on the surface of persistent luminescent nanoparticles for photocatalytic hydrogen evolution and degradation of organic pollutants

中文標題：在持久性發（fā）光納（nà）米顆粒表麵生長共價有機（jī）框（kuàng）架的異質結複合材料用於光催化析氫和降解有機汙染物 

頁碼：1-11

DOI：10.1016/j.colsurfa.2024.134792

2. 文（wén）章鏈接

https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134792

3. 期刊信息

期刊名：Colloids and Surfaces A: Physicochemical and

Engineering Aspects

ISSN：0927-7757

2024年影響因子：4.9

分區信息： JCR分區：Q1

涉及研究方向：化（huà）學-物理化學

4. 作者信息：第一作者是李博遠。通訊（xùn）作者為阿不都卡德爾（ěr）·阿不都克尤木。

5. 正文中標記產品所在位置截圖

1.

6. 文章簡介（jiè）

  共價有機框（kuàng）架(COFs)在（zài）光催化水中析氫和光催（cuī）化降解有機汙（wū）染物方麵具（jù）有廣闊的應用前景。然而，單（dān）個COFs的光（guāng）生電荷分離效率較差。在本研究中，我們通過在PLNPs表麵原位生長COFs，合成了具有核殼（ké）異質結構的持久性發光納米顆粒(PLNPs)@COFs複合（hé）材料。PLNPs@COFs複合材料的光催化性能遠優於單（dān）獨的PLNPs和COFs。COFs與PLNPs結合形成具有緊（jǐn）密接觸界麵的核殼異質結構可以有效地提高光生電荷分離效（xiào）率（lǜ）。共價鍵連接和原位生長方法更（gèng）有利於形成穩（wěn）定的核殼異質結構。PLNP的持久發光發射光譜與COF的吸收範圍之間的良好匹配使PLNPs@COFs有望作為全天候（hòu）的光催化劑。該策略（luè）在未來高效利用（yòng）太陽能光催化（huà）析氫和環境淨（jìng）化方（fāng）麵具有巨大（dà）前景（jǐng）。

為了設計具備良好光催化製氫性能和降解性能的光催化劑，喀什大學（xué）阿不都卡德爾·阿不（bú）都（dōu）克尤木教授團隊通過共價鍵連接和原位生長策略成功（gōng）製備（bèi）了核（hé）殼構型的（de）PLNPs@COFs異質結構光催化劑。該研究先是通過水熱法製（zhì）備（bèi）了均（jun1）勻棒狀結構的PLNPs納米顆粒，然（rán）後進行表麵修飾（shì）在PLNPs表麵引-NH2，通過-NH2與COFs單體之間的席夫堿反應連接在PLNPs的（de）表麵原位生長COFs,成功製備了核殼異質結構的複合材料PLNPs@COFs。通過莫特肖特基實驗以及XPS表征，發（fā）現PLNPs與COFs滿（mǎn）足II型異質結構，II型異質結構促進了光生電子和空（kōng）穴的分離。當複合材料被光照激發後，COFs導帶處的（de）光生電子會自發流向PLNPs的導帶（dài）以實現費米能級的平衡。具有緊密的共價鍵連接的（de）核殼結構界麵，成（chéng）為有效的光生電子遷移的橋梁，這極大地促進了光生電子從COFs轉移到PLNPs上，從而顯著增（zēng）強了（le）光催化分解水製氫的（de）性能。同時PlNPs具有較強的氧（yǎng）化還原能力（lì），與COFs材（cái）料複合後進一步改善了COFs材料的光催化降解性能，除此以（yǐ）外PLNPs還具有數十小時的持續發光性能（néng），使（shǐ）PLNPs@COFs有望成（chéng）為全天候可持續的光催化劑。該研究成果為構建有機-無（wú）機核殼異（yì）質結構光催化（huà）劑提供了一種有效可行的策略，在未來高效利用太陽能光催化析氫和環境淨化方麵具有巨大（dà）前景。相關研究成果以“Heterojunction composites of covalent organic frameworks grown on the surface of persistent luminescent nanoparticles for photocatalytic hydrogen evolution and degradation of organic pollutants”為題在《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》期刊上發表。阿（ā）不都卡德爾·阿不都克尤木教授為該論文的通訊作者，20級碩士研究生李博遠為該論文的第一（yī）作者。

方案 1. 製備PLNPs@COFs 的示意圖。

圖1 形貌表征。(a) PLNPs (b) COFs，(c-d) PLNPs@COFs的TEM圖像； (e) PLNPs@COFs的TEM-EDS圖譜。

圖2物相表征。(a) PLNPs@COFs複合材料的XRD譜圖；(b) PLNPs、COFs和PLNPs@COFs的FTIR光譜；(c) PLNPs、COFs和PLNPs@COFs的N2吸附等（děng）溫線；(d) PLNPs、COFs和PLNPs@COFs的TGA曲線。

圖3能帶結構分析。(a) PLNPs、COFs 和 PLNPs@COFs 的紫外可見 DRS； (b) PLNPs、COFs和PLNPs@COFs的帶隙計算； (c) PLNPs的價帶XPS（VB-XPS）光譜；(d) COFs 的價帶 XPS (VB-XPS)光譜；(e) PLNPs和COFs的能級圖。

圖4光譜分（fèn）析。(a) COFs的紫（zǐ）外可見DRS和PLNPs的（de）磷光發射光（guāng）譜； (b)不同時間間隔拍攝的PLNPs發光強度圖像。

圖5 光催化製氫性能、光電化學表征分析以及製氫機理。(a) 所製備樣品的（de）光催化 H2 演化活性；(b) PLNPs@COFs (1:6) 光催化 H2 演化的循環（huán）耐久性；(c) PLNPs、COFs 和 PLNPs@COFs (1:6) 的光電流響應(d)和EIS Nyquist圖 (e)；

以及 (f) 光催化（huà）製氫演化機理示意圖。

圖6 (a) 所製備樣品（pǐn）對 RhB 的光催化降解；(b) PLNPs@COFs(3:1) 光催化降解（jiě） RhB 的（de）循環（huán）耐久性；(c) 在 PLNPs@COFs(3:1) 上使用各種清除劑的捕集實驗；(d) PLNPs、COFs 和 PLNPs@COFs(3:1) 的光（guāng）電流響應（yīng）和 (e) EIS 奈奎斯特圖； (f) PLNPs@COFs光催化降（jiàng）解RhB 的（de）示意圖。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134792

Boyuan Li, Abuduaini Abulimiti, Ailijiang Tuerdi, Peng Yan, Fenggui He, Jie Zhou, Gang Long, Minghui Zhang, Abdukader Abdukayum *

Heterojunction composites of covalent organic frameworks grown on the surface of persistent luminescent nanoparticles for photocatalytic hydrogen evolution and degradation of organic pollutants. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2024.134792