JACS：水稳定的Ni金属−有机骨架纳米带用于无助催化剂光催化水分解制氢

Nanoyu

2022-02-03

开发水稳定的金属-有机骨架（MOF）用于可见光驱动的光催化分解水是非常可取的，但仍然具有挑战性。

近日，中科院大连化物所章福祥研究员报道了开发了一种新型的2D水稳定性p型MOFs纳米带（Ni-TBAPy-NB）光催化剂，它可以承受较宽的pH水溶液，并在可见光照射下驱动水的分解而不受任何助催化剂的影响而产生氢气。

文章要点

1）在420 nm处，含AA的水溶液中的析氢量子效率优化为8.0%，高于以往任何一种水稳定、无助催化的MOFs型光催化剂。

2）由于其独特的二维纳米带、有序配位结构以及特殊的骨架结构包含捕光中心和催化中心，使其具有前所未有的拆分效率，这些因素共同促进了其电荷分离。这主要归功于在无助催化剂的情况下，原位诱导Ni(II)−O团簇光还原为Ni(I)活性中心的配体-金属电荷转移（LMCT）过程，有利于水的吸附和活化。

3）因此，通过使用光敏配体和可还原金属簇作为节点，有望设计和合成更多新型的无助催化剂的MOFs型光催化剂，以实现高效的太阳能转化，如水分解和CO₂还原。

参考文献

Lifang Liu, et al, Water-Stable Nickel Metal−Organic Framework Nanobelts for Cocatalyst-Free Photocatalytic Water Splitting to Produce Hydrogen, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c12179

https://doi.org/10.1021/jacs.1c12179