光催化二氧化碳還原在緩解全球能源和環(huán)境問題方面具有巨大潛力，其中催化中心的電子結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。然而，自旋態(tài)作為電子特性的關(guān)鍵描述符卻在很大程度上被忽視了。
在此，中科大江海龍教授，Jun Jiang提出了一種簡單的策略，通過將Co物質(zhì)交換到穩(wěn)定的鋅基金屬有機框架（MOF）中來改變其配位環(huán)境，以提供Co-OAc、Co-Br和用于CO2光還原的Co-CN。
文章要點
1）實驗和DFT計算結(jié)果表明，Co位點不同的自旋態(tài)導(dǎo)致光催化中CO2吸附/活化不同的電荷分離能力和能壘。
2）因此，具有最高自旋態(tài)Co位點的優(yōu)化Co-OAc表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化CO2活性，為2325.7μmol·g?1·h?1，對CO的選擇性為99.1%，在沒有貴金屬和額外的光敏劑的情況下，在所有報道的MOF光催化劑中名列前茅。
這項工作強調(diào)了MOF作為自旋態(tài)操縱以改善光催化的理想平臺的潛力。
參考文獻
Kang Sun, et al, Manipulating the Spin State of Co Sites in Metal?Organic Frameworks for Boosting CO2 Photoreduction, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c11446
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11446
