Synthesis of Ultrathin Sm-MOF Nanosheets and Their Visible-light Induced Photodegradation of Mustard Simulant

doi:10.7503/cjcu20210867

Abstract

Abstract:

Ultrathin metal-organic frameworks（MOFs） nanosheets are excellent heterogeneous catalysts owing to their unique structural properties， such as high density and exposed surface active sites， short diffusion distance for reactants/products. Herein， by the employment of photoactive 1，3，6，8-tetrakis（p-benzoic acid）pyrene(H₄TBAPy) as ligand and lanthanide metal ion Sm³⁺ as metal node， and benzoic acid as modulator， ultrathin two-dmensional Sm-TBAPy nanosheets were synthesized by microwave method. The morphological and structural information of Sm-TBAPy nanosheets were characterized by SEM， TEM， XRD， UV-Vis DRS， FTIR and N₂ adsorption-desorption techniques. The as-synthesized Sm-TBAPy are monodispersed nanosheets with size of 200 nm and thickness of 12 nm. The BET specific surface area is 163 m²/g， and the bandgap is 2.62 eV. Sm-TBAPy nanosheets enable selective photocatalytic conversion of 2-chloroethyl ethyl sulfide（CEES） into CEESO under blue light irradiation at room temperature in the presence of oxygen. The catalysts can be reused for 4 times without significantly decrease in catalytic activity. Moreover， combined with electron paramagnetic resonance spectroscopy， a plausible photocatalytic mechanism was proposed. Benefiting from the similarity of lanthanide series， our strategy is expected to apply for the synthesis of lanthanide-based MOF nanosheets as highly efficient catalysts.

Key words: Ultrathin MOFs nanosheets, Mustard gas, Visible-light photocatalysis, 2-Chloroethyl ethyl sulfide, Microwave synthesis

CLC Number:

O643

TrendMD:

FENG Li, SHAO Lanxing, LI Sijun, QUAN Wenxuan, ZHUANG Jinliang. Synthesis of Ultrathin Sm-MOF Nanosheets and Their Visible-light Induced Photodegradation of Mustard Simulant[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(4): 20210867.

Figures/Tables 5

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