彭扬课题组Journal of Catalysis: 解析MOF包覆的CdS材料界面上的增效电荷转移，促进光催化还原CO2

在将CO₂转化为化学燃料和增值原料的各项技术中，模仿自然光合作用的光催化CO₂还原技术尤为引人注目，但是光催化CO₂还原技术仍然受限于的较低的产物选择性和催化活性，因而需要设计和创建更为高效的光催化反应系统。近年来，将均相分子化合物与非均相的纳米材料相结合的复合光催化体系被认为是有潜力的研究体系，这与植物叶绿素中分子发色团与酶共同作用促进催化反应的原理相似。在此领域已经开展了许多创新性的研究工作，但因为此复合体系通常涉及多相的反应过程，在光敏剂、助催化剂和氧化还原对之间缓慢的电荷转移动力学仍然面临挑战。

因此，问题的关键在于如何在这种复合光催化反应系统中建立起均相-非均相组分之间的联系，从而最大程度地利用光生电荷载流子。由于MOF材料比表面积大、孔隙率高、金属结点在骨架中原子级分散并且具有可调节的化学性质和拓扑结构，最近MOF在光催化体系中作为助催化剂引起了人们的极大关注。但是，很少有人研究将MOF用作桥接非均相光敏剂和分子助催化剂的反应平台。

彭扬课题组通过合成核壳结构的CdS@Co(BDC)纳米棒，将 Co(BDC) MOF用于桥接非均相的CdS光敏剂和均相的分子助催化剂[Co(bpy)₃]²⁺，构建了高效的光催化CO₂反应体系，并且通过系列光谱和动力学表征，明确了复合体系中界面上的电荷转移机制，为设计新型高效的光催化CO₂RR反应体系提供了新的思路。相关论文发表在Journal of Catalysis上（DOI:10.1016/j.jcat.2021.03.018），题为“Dissecting the interfaces of MOF-coated CdS on synergized charge transfer for enhanced photocatalytic CO₂ reduction”。

  文章链接： https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.03.018