Page 87 - 《精细化工》2022年第6期

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第 6 期 李红蕊，等: sp 碳共价有机框架可见光催化水分子氧化 ·1153·

由表 1 可知，在相同的光催化体系下，NP-COF 由图 8a 可明显看到，Ag 3d 的能谱峰，说明
表现出较高的 O 2 析出速率，高于现有 COFs 型光催 Ag NPs 稳定吸附在 NP-COF 的表面。从图 8b~d 可
化剂用于分解水产氧的最高水平。 以看出，与 OER 前 NP-COF 的 XPS 谱图（图 2）相
2.5 机理分析 比，酰亚胺单元中的 C—N 中氮元素的结合能从
电子牺牲剂 AgNO 3 在可见光照射下被还原为 400.3 eV 增大至 400.5 eV、羰基中部分氧元素的结
Ag 纳米粒子，然后沉积至 NP-COF 表面。通过 XPS 合能从 531.5 eV 增大至 533.2 eV，说明羰基上的氧
确定可见光还原后的 Ag 纳米粒子（Ag NPs）在 为锚定 Ag NPs 提供了位点，Ag NPs 起到了传递光
NP-COF 中的锚定位点，结果见图 8。 生电子的作用，进一步降低了羰基氧及酰亚胺单元

中氮元素的电子云密度。缺电子的氧元素及氮元素
均可作为 OER 的反应活性位点以富集光生空穴，用
于 H 2 O 分子的氧化。
进一步通过扫描透射电子显微镜（STEM）及
EDS 观察在光催化 OER 后 Ag NPs 在 NP-COF 表面
的分布情况，结果见图 9。由图 9 可以看出，C、N、
O、Ag 元素均匀地分布在 NP-COF 表面，Ag NPs
由于聚集呈现出不同大小的粒子，进一步证明了
AgNO 3 被还原为 Ag 并吸附在 NP-COF 的表面。

图 9 光催化 OER 后 NP-COF 的 STEM 图（a）及 C、N、
O、Ag 元素分布
Fig. 9 STEM image (a) and C, N, O, Ag element distribution
of NP-COF after photocatalytic OER

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根据 H 2 O 分子断裂重组生成 O 2 的过程 推测，
a—全谱；b—N 1s 谱图；c—O 1s 谱图；d—Ag 3d 谱图
NP-COF 光催化 OER 的机理，如图 10 所示。在可
图 8 光催化 OER 后 NP-COF 的 XPS 谱图
Fig. 8 XPS spectra of NP-COF after photocatalytic OER 见光诱导下，具有半导体性质的 NP-COF 产生光生