当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Mater. Chem. A
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Photocatalytic conversion of 5-hydroxymethylfurfural using mixed halide perovskite MAPbBrxCl3−x quantum dots
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-09-10 , DOI: 10.1039/d4ta04910a Jaemin Han , Hyun Sung Kim , Hangil Lee
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-09-10 , DOI: 10.1039/d4ta04910a Jaemin Han , Hyun Sung Kim , Hangil Lee
Owing to their exceptional optoelectronic properties, organometallic halide perovskites (OHPs) have emerged as promising materials for photocatalytic applications. This study investigated the visible-light-induced oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5-diformylfuran (DFF) using mixed halide perovskite MAPbBrxCl3−x quantum dots (QDs). The QDs were synthesized with varying ratios of Br− and Cl− to tune their optical and electronic properties. Characterization using X-ray diffraction confirmed the crystalline structure, and transmission electron microscopy and energy-dispersive X-ray mapping verified the homogeneity of the halide distribution. The photocatalytic performance was evaluated under blue light-emitting diode irradiation, and the MAPbBr1Cl2 QDs demonstrated complete HMF conversion and high selectivity for DFF. Mechanistic studies revealed the involvement of superoxide radicals (·O2−) and singlet oxygen (1O2) in the photocatalytic process, as evidenced by electron spin resonance spectroscopy. The study results underscore the potential ability of MAPbBrxCl3−x QDs to enhance photocatalytic efficiency for biomass conversion, while also addressing the challenges of stability and toxicity associated with OHPs.
中文翻译:
使用混合卤化物钙钛矿 MAPbBrxCl3−x 量子点光催化转化 5-羟甲基糠醛
由于其优异的光电特性,有机金属卤化物钙钛矿(OHP)已成为光催化应用的有前途的材料。本研究使用混合卤化物钙钛矿 MAPbBr x Cl 3− x量子点 (QD) 研究了可见光诱导的 5-羟甲基糠醛 (HMF) 氧化为 2,5-二甲酰呋喃 (DFF)。量子点是用不同比例的 Br -和 Cl -合成的,以调整其光学和电子特性。使用 X 射线衍射表征证实了晶体结构,透射电子显微镜和能量色散 X 射线映射验证了卤化物分布的均匀性。在蓝色发光二极管照射下评估光催化性能,MAPbBr 1 Cl 2 QDs表现出完全的HMF转化和对DFF的高选择性。机理研究揭示了超氧自由基(·O 2 - )和单线态氧( 1 O 2 )参与光催化过程,电子自旋共振光谱证明了这一点。研究结果强调了 MAPbBr x Cl 3− x QD 提高生物质转化光催化效率的潜在能力,同时还解决了与 OHP 相关的稳定性和毒性挑战。
更新日期:2024-09-10
中文翻译:
使用混合卤化物钙钛矿 MAPbBrxCl3−x 量子点光催化转化 5-羟甲基糠醛
由于其优异的光电特性,有机金属卤化物钙钛矿(OHP)已成为光催化应用的有前途的材料。本研究使用混合卤化物钙钛矿 MAPbBr x Cl 3− x量子点 (QD) 研究了可见光诱导的 5-羟甲基糠醛 (HMF) 氧化为 2,5-二甲酰呋喃 (DFF)。量子点是用不同比例的 Br -和 Cl -合成的,以调整其光学和电子特性。使用 X 射线衍射表征证实了晶体结构,透射电子显微镜和能量色散 X 射线映射验证了卤化物分布的均匀性。在蓝色发光二极管照射下评估光催化性能,MAPbBr 1 Cl 2 QDs表现出完全的HMF转化和对DFF的高选择性。机理研究揭示了超氧自由基(·O 2 - )和单线态氧( 1 O 2 )参与光催化过程,电子自旋共振光谱证明了这一点。研究结果强调了 MAPbBr x Cl 3− x QD 提高生物质转化光催化效率的潜在能力,同时还解决了与 OHP 相关的稳定性和毒性挑战。