金属有机骨架（MOFs）已被证明可有效用作光催化的优良平台。然而，一般来说，为了抑制电子-空穴复合，不可避免地要使用Pt助催化剂，特别是在光催化制氢中，这极大地限制了其实际应用。

近日，中科大江海龙教授报道了首次将单分散、小尺寸、无贵金属的过渡金属磷化物（TMP，如Ni₂P、Ni₁₂P₅）引入到具有代表性的MOF UiO66-NH₂中，用于光催化制氢。

文章要点

1）研究人员预先合成了尺寸相近（~10 nm）的微小单分散TMPs（Ni₂P，Ni₁₂P₅）和Pt纳米粒子，并将它们组装成具有代表性的MOF，UiO66-NH₂（Zr₆O₄(OH)₄(BDC-NH₂)₆，BDC-NH₂=2-氨基-1，4-苯二甲酸），得到了相应的复合材料（Ni₂P@UIO-66-NH₂，Pt@ UIO-66-NH₂）。

2）TEM图像显示，包裹在MOF中的TMPs尺寸仍为~10.0 nm，以均匀分散的形式存在于MOF颗粒中。Pt纳米粒子在MOF颗粒中表现出良好的分散性。

3）与母体MOF及其物理混合物相比，TMPs@MOF复合材料的制氢速率得到显著提高。

4）热力学和动力学研究表明，TMPs具有与Pt类似的能力，可以极大地加速连接体到团簇的电荷转移，促进电荷分离，降低制氢活化能。值得注意的是，Pt在热力学上是有利的，而Ni₂P在动力学上更有利于H₂的产生，这是Ni₂P@UIO-66-NH₂比Pt@UIO-66-NH₂活性高的原因。

Kang Sun, et al, Incorporating Transition Metal Phosphides into Metal-Organic Frameworks for Enhanced Photocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202011614

https://doi.org/10.1002/anie.202011614