拓寬光催化劑的光譜響應(yīng)以促進(jìn)全水分解OWS是提高太陽(yáng)光譜利用效率的有效途徑。但是，大多數(shù)為全水分解設(shè)計(jì)的單相光催化劑主要對(duì)太陽(yáng)光中占比很小的紫外區(qū)域有響應(yīng)。有鑒于此，廣東工業(yè)大學(xué)何軍教授、廖偉名副教授等報(bào)道提出一種通用策略，實(shí)現(xiàn)了MOF的內(nèi)部配體直接形成配體-團(tuán)簇之間電荷轉(zhuǎn)移（LCCT）起主導(dǎo)作用，而且這種新型光催化劑對(duì)可見(jiàn)光有廣泛響應(yīng)的全水分解光催化。
本文要點(diǎn)：
（1）
合成的三種用于全水分解的MOF，F(xiàn)e2MCbz（M2+=Mn2+、Co2+、Ni2+），無(wú)需額外的光敏劑、犧牲劑或助催化劑，就展現(xiàn)出固有的全水分解能力。其中，F(xiàn)e2NiCbz表現(xiàn)最為優(yōu)異，當(dāng)采用靜電紡絲技術(shù)將其與聚丙烯腈納米纖維分散后，其HER和OER反應(yīng)的速率分別達(dá)到170.2和85.1 μmol g-1 h-1，這個(gè)效率達(dá)到了此前所有MOF光催化劑都未曾達(dá)到的。
（2）
實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算模擬的結(jié)果表明，直接的LCCT在提高光催化反應(yīng)效率的過(guò)程中提供關(guān)鍵的作用，F(xiàn)e2NiCbz的卓越性能歸因于優(yōu)化的能級(jí)結(jié)構(gòu)和高效的電荷轉(zhuǎn)移。這項(xiàng)工作不僅為開(kāi)發(fā)能夠全分解水的MOF光催化劑提供標(biāo)桿，而且展示了最大限度的利用太陽(yáng)光譜，這有助于推動(dòng)可再生制氫的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
Qia-Chun Lin, Wei-Ming Liao, Jiayu Li, Bowei Ye, Da-Tang Chen, Xiao-Xiang Zhou, Peng-Hui Li, Meng Li, Ming-De Li, Jun He, High-Performance Overall Water Splitting Dominated by Direct Ligand-to-Cluster Photoexcitation in Metal?Organic Frameworks, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423070
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423070
