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    1. 如图 1a 所示,基于配体功能化策略,将带有吸电子基团(2-氟对苯二甲酸)的有机配体引入 Ce-UiO-66 的组装中,这有望增加 Ce-UiO-66 的缺陷密度和活性位点。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,如图 1b 和 1c 所示,CUH 和 CUF 催化剂呈现出不规则的八面体形状,与 UiO-66 的结构原型相似[14]。此外,如图 1d 和 1e 所示,CUF 催化剂的尺寸大于 CUH 催化剂。通过 HR-TEM 图像进一步获得了 CUH 和 CUF 催化剂的缺陷结构信息。如图 S1 所示,CUH 催化剂中相邻 Ce-oxo 节点的距离均匀,而由于有机连接体的部分缺失(用黄色圆圈标记),CUF 催化剂中相邻 Ce-oxo 节点的规则距离被破坏,表明 CUF 催化剂中存在结构缺陷。 基于理想的 Ce-UiO-66-X 晶体结构(Ce 6 (OH) 4 O 4 (BDC-X) 6 ),Ce-UiO-66 中铈与有机连接体的理想摩尔比为 6:6,催化剂中铈和有机连接体的含量通过 ICP-OES(表 S1)和定量 1 H NMR 谱(图 S2a 和 S2b)结果进行量化。如图 1f 所示,CUH 催化剂的缺陷密度为 8.3%,而 CUF 催化剂的缺陷密度为 17.3%,这表明在 Ce-UiO-66 催化剂的组装过程中引入 2-氟对苯二甲酸能够产生更多缺陷。

      表征

    2. CUH 的 XRD 图谱(图 2a)显示出尖锐的反射峰,位于 7.2°、8.3°和 24.8°的衍射峰分别对应于 UiO-66(CCDC 编号 1036904)的(111)、(200)和(600)晶面[20]。对于 CUF 催化剂,其 XRD 图谱与 CUH 催化剂高度吻合。采用小角散射(SAXS)技术研究了 XRD 衍射峰位置的变化。如图 S3a 所示,观察到对应于催化剂(111)和(200)晶面的清晰圆环,而 CUF 催化剂中(111)和(200)晶面的峰位置向较低角度偏移(见图 S3b),这表明使用 2-氟对苯二甲酸替代对苯二甲酸配体导致了晶面间距的对称性扩张。图 2b 展示了 CUH 和 CUF 催化剂的 FTIR 光谱。CUH 位于 1567 cm⁻¹和 1386 cm⁻¹处的峰分别对应于有机连接基团羧酸官能团的反对称和对称伸缩振动[21]。 此外,在 CUH 和 CUF 催化剂中观察到的 1500 cm⁻¹处的峰可归属于配位金属中心的 Ce-O 伸缩振动和 Ce-O-C 振动[18]。对于 CUF 催化剂,位于 940 cm⁻¹和 1245 cm⁻¹的新峰归因于 2-氟对苯二甲酸中 C-F 基团的振动[22]、[23]。采用 X 射线光电子能谱(XPS)进一步研究催化剂的元素组成。如图 S4 所示,XPS 谱图证实了 CUH 和 CUF 催化剂中存在 Ce、O 和 C 元素,而 Ce 的含量低于 CUH(见表 S2),这与 ICP-OES 结果一致。在 CUF 催化剂中观察到一个对应于 F 元素的新峰,这可能与 2-氟对苯二甲酸的存在有关。此外,CUF 的元素分布图(图 S5)显示 Ce、O、F 和 C 元素均匀分布,进一步证实了 2-氟对苯二甲酸成功引入 CUF 催化剂,并可作为连接核心簇的配位位点。

      继续表征