光催化劑能夠吸收太陽能克服化學反應的熱力學能壘,實現溫和反應條件的高效化學反應。光催化技術能夠降低人們對傳統能源的依賴性,因此受到研究的廣泛關注。常見的框架材料/網狀材料(Reticular materials)包括MOF和COF,是分別由分子通過配體或共價化學鍵連接而成。框架材料在作為異相催化劑,能夠將明確的結構和較好的調節能力結合,起到類似均相催化劑的功能。
有鑒于此,中國科學技術大學江海龍教授等綜述基于框架材料的特點總結了分子級設計框架材料的光吸收、電荷分離、光催化反應的表面反應等問題。
特別分析了催化活性位點附近的微環境對于光催化反應性能產生的影響作用,強調了MOF的獨特動態和微環境的柔性特點。對于完全由有機成分組成的COF導致的本征激子效應,以及電荷/能量轉變光催化反應。
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最后,對于目前框架材料面臨的挑戰以及未來的發展方向進行展望,有助于深入理解如何通過優化框架材料的結構增強光催化性能。
參考文獻
Kang Sun, Yunyang Qian, Dandan Li, Hai-Long Jiang, Reticular Materials for Photocatalysis, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202411118
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202411118