Кинетика и катализ, 2022, T. 63, № 3, стр. 320-321

Настоящее исследование направлено на сравнение активности полупроводниковых фотокатализаторов на основе диоксида титана, Cu–MOF и Cu–MOF–NH₂ (MOF = металлоорганическая структура) в фотокаталитическом окислении бензилового спирта в ацетонитриле при барботаже воздуха. Катализаторы охарактеризованы с помощью рентгеновской дифрактометрии, изотермы адсорбции–десорбции N₂, ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием, рамановской спектроскопии и ПЭМ. Фотокаталитическая конверсия бензилового спирта достигает ~100% после облучения четырех приготовленных катализаторов ртутной лампой мощностью 125 Вт в течение 240 мин. Бензальдегид образуется с умеренной селективностью (после 60 мин реакции она составляет примерно 30, 37 и 45% на катализаторах на основе диоксида титана, Cu–MOF и Cu–MOF–NH₂ соответственно). Предложен механизм образования электронно-дырочных пар на поверхности полупроводниковых наночастиц с последующей реакцией окисления. Начальная скорость окисления бензилового спирта равна 4.6 и 4.7 ммоль г^–1 мин^–1 для материалов на основе диоксида титана. Cu–MOF и Cu–MOF–NH₂ показывают более высокую начальную скорость реакции 6.1 и 9.1 ммоль г^–1 мин^–1. Согласно предварительным исследованиям, декорирование линкера MOF амином (MOF–NH₂) может улучшить сбор видимого света, разделение зарядов и транспорт электронов полученного катализатора, что приводит к повышению фотокаталитической активности. Настоящая работа предлагает некоторые идеи для разработки фотокатализаторов на основе MOF для органического синтеза.