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2025 article

Stabilizing Reticular Frameworks and Modulating Interfacial Water via Conductive Polymer Encapsulation in Metal–Organic Frameworks Electrocatalysts for Efficient Methane Production

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The electrochemical reduction of CO 2 to CH 4 offers a promising pathway for renewable energy storage, yet remains limited by sluggish kinetics, poor catalyst stability, and competing hydrogen evolution reactions (HER). Herein, a host–guest strategy is reported for engineering metal–organic frameworks (MOFs) through the encapsulation of conductive polymers to stabilize reticular skeletons and regulate interfacial water for efficient CO 2 –to–CH 4 conversion. Specifically, polypyrrole (PPy) and polyaniline (PANI) are confined within Cu‐anchored UiO‐67 frameworks, resulting in hybrid catalysts—PPy@Cu‐UiO‐67 and PANI@Cu‐UiO‐67—with preserved crystallinity and enhanced electronic conductivity. Among them, PANI@Cu‐UiO‐67 exhibits superior CH 4 Faradaic efficiency (FE CH4 up to 71.1%), outperforming PPy@Cu‐UiO‐67 and unmodified Cu‐UiO‐67. Spectroscopic analysis reveals that the polymers reinforce structural integrity and induce distinct perturbations in the interfacial water network. In situ Raman and attenuated total reflection surface–enhanced infrared absorption spectroscopy measurements identify the dominance of weakly hydrogen–bonded water (2–HB·H 2 O) at the PANI–modified interface, which supports rapid proton transfer while suppressing HER. This study offers a rational design strategy for MOF electrocatalysts by integrating conductive polymers to modulate both the electronic and interfacial environments for high–efficiency methane production.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Stabilizing Reticular Frameworks and Modulating Interfacial Water via Conductive Polymer Encapsulation in Metal–Organic Frameworks Electrocatalysts for Efficient Methane Production
Date Crossref
03/09/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Soochow University Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon Technologies pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Nanjing University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Chemistry and Chemical Engineering State Key Laboratory of Coordination Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon Technologies — Soochow University, Nanjing University et State Key Laboratory of Coordination Chemistry — School of Chemistry and Chemical Engineering.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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