Page 187 - 201907

第 7 期 韩雅楠，等: 铁-锌卟啉框架材料及其可见光催化降解罗丹明 ·1433·

RhB 浓度仅为初始值的 4.1%，降解率达 95.9%；后
者剩余浓度为 32.4% ，降解率仅达 67.6% 。。
PCN-600(Zn)与 PCN-222(Zn)的光吸收范围实际上
差别很小，而上述实验中催化性能的较大差异充分
说明了 PCN-600(Zn)结构中的 Fe-oxo 簇对于提高
催化剂性能具有重要作用。此外，将 PCN-600(Zn)
与目前其他性能较好的 MOFs 材料在可见光下降解
RhB 的性能进行了对比，由表 1 可以看出，综合考
虑催化剂用量、染料浓度以及反应时间等因素，

PCN-600(Zn)的效率要优于大部分 MOFs 及其复合 图 7 催化性能的比较
材料。 Fig. 7 Comparison of catalytic performance

表 1 PCN-600(Zn)与其他 MOFs 材料可见光下降解 RhB 的催化性能对比
Table 1 Comparison of photocatalytic activity of PCN-600(Zn) with other MOFs in complete photocatalytic degradation of
RhB under visible light irradiation
MOFs 用量/（mg/L） RhB 浓度/（mg/L） 时间/min 降解率/% 文献
MIL-53(Fe) 400 25 50 100 [12]
GR/MIL-53(Fe) 400 20 60 100 [13]
Ag/rGO/MIL-125(Ti) 400 50 50 95.7 [14]
Ag 2CO 3/UiO-66 500 14.37 120 >90 [15]
Ag/AgCl@ZIF-8 1000 20 16 >95 [16]
MIL-88A(Fe)/GO 400 10 80 100 [17]
Ag 3PO 4/MIL-101/NiFe 2O 4 200 10 30 93 [18]
PCN-222(Zn)/TiO 2 64 50 270 100 [4]
PCN-600(Zn) 40 30 90 94.2 本文

3 结论 参考文献：
[1] Chong M N, Jin B, Chow C W K, et al. Recent developments in
以金属卟啉 ZnTCPP 为配体，以 Fe 为节点构筑 photocatalytic water treatment technology[J]. Water Research, 2010,
了三维金属有机框架材料 PCN-600(Zn)，并将其用 44(10): 2997-3027.
[2] Yang Jie (杨捷), Shen Lei (沈磊). Developments on metal organic
于光催化降解 RhB 染料，由于电子-空穴的复合， frameworks coordination polymers[J]. Chemical Engineering (化学
工程师), 2009, 23(12): 54-63.
PCN-600(Zn)本身的催化性能十分不明显，在 H 2 O 2
的协同作用下，PCN-600(Zn)的催化性能明显大幅改 [3] Pereira C F, Almeida P F A, Pereira C F, et al. Porphyrin-based
metal-organic frameworks as heterogeneous catalysts in oxidation
善。在 H 2 O 2 体积为 0~4 mL 范围内，随着 H 2 O 2 体 reactions[J]. Molecules, 2016, 21(10): 1348/1-1348/19.
积的增加，催化效率逐步提高，但趋于平缓。通过 [4] Zhao Y, Dong Y, Lu F, et al. Coordinative integration of a
metal-porphyrinic framework and TiO 2 nanoparticles for the
捕获实验发现，在 H 2 O 2 的协同作用下，光催化过程 formation of composite photocatalysts with enhanced visible-light-

+
中的·OH、h 、·O 2 对于 RhB 的降解均起到一定的 driven photocatalytic activities[J]. Journal of Materials Chemistry A,
+
作用，且 h 起主要作用。相同的实验条件下， 2017, 5(29), 15380-15389.
[5] Shah W A, Waseem A N, Muhammad A, et al. Leaching-free
PCN-600(Zn) 对于 RhB 的降解效率是已报道的
encapsulation of cobalt-polyoxotungstates in MIL-100 (Fe) for
PCN-222(Zn)的 3.8 倍，说明了 PCN-600(Zn) 结构 highly reproducible photocatalytic water oxidation[J]. Applied
中的 Fe-oxo 簇对于提高催化剂性能具有重要作用。 Catalysis, 2018, 567: 132-138.
[6] Xie L, Yang Z, Xiong W, et al. Construction of MIL-53(Fe) metal-
本研究为模型研究，对于 PCN-600(Zn)是否适合实
organic framework modified by silver phosphate nanoparticles as a
际应用仍需进一步探究。PCN-600(Zn)本身对于 novel Z-scheme photocatalyst: Visible-light photocatalytic performance
RhB 降解存在一定的催化活性，若结合掺杂、复合 and mechanism investigation[J]. Applied Surface Science, 2019, 465:
103-115.
等策略，其催化性能有望进一步提升。凭借金属卟
[7] Wang K, Feng D, Liu T F, et al. A series of highly stable mesoporous
啉和 Fe 的特殊生理、化学性质，PCN-600(Zn)在催 metalloporphyrin Fe-MOFs[J]. Journal of the American Chemical
化有机反应、光动力治疗等更多领域具有广泛的应 Society, 2014, 136(40): 13983-13986.

用前景。 （下转第 1482 页）