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精材科研|材料学院王梅&鲁统部教授在 Advanced Materials 发表 MOF 基光催化协同催化效应综述
2026-10-21

实现太阳能向化学能的高效转化,是缓解全球能源危机、构建清洁低碳可持续能源体系极具前景的技术路径。金属‑有机框架(MOFs)凭借结构可定制、比表面积大、活性位点可精准调控、孔道微环境可设计等突出优势,已经成为光催化领域备受关注的晶态多孔催化材料。但传统 MOF 光催化剂仍面临光吸收范围窄、光生载流子复合速率快、活性位点不足、催化工况下结构稳定性差等关键瓶颈,严重制约实际催化性能。协同催化工程被认为是突破上述局限、提升 MOF 基光催化体系综合性能的核心策略。目前已有大量 MOF 光催化相关综述报道,但缺少对 MOF 材料内部各类协同催化机制的系统梳理,也缺少将协同效应与太阳能‑化学能转化各类反应场景进行关联总结的综述工作。

天津理工大学王梅、鲁统部教授系统总结了 MOF 基光催化材料协同催化效应的最新研究进展。文章将 MOF 体系协同效应划分为四大核心类型:金属‑配体协同、双金属位点协同、配体‑配体协同、MOF 基复合材料间的协同。从光吸收调控、光生电荷分离与迁移、能带工程、活性位点调控四个角度系统解析各类协同模式背后的内在作用机制;同时综述该类协同催化体系在光催化分解水、CO2选择性还原制备 C1/C2+产物、有机转化反应中的应用,重点剖析协同构型与光催化性能之间的构效关系。文章还梳理了光催化机理研究常用的实验表征与理论计算手段,总结当前该领域存在的关键挑战,对未来 MOF 基光催化剂的理性设计方向提出展望,为开发面向太阳能-化学能转化的高效 MOF 光催化材料提供理论指导。该综述以 “Unraveling the Synergistic Catalysis Effect in MOF‑Based Photocatalysts” 为题发表于国际著名期刊Advanced Materials。

全文链接: https://doi.org/10.1002/adma.74863

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