光催化剂能够吸收太阳能克服化学反应的热力学能垒,实现温和反应条件的高效化学反应。光催化技术能够降低人们对传统能源的依赖性,因此受到研究的广泛关注。常见的框架材料/网状材料(Reticular materials)包括MOF和COF,是分别由分子通过配体或共价化学键连接而成。框架材料在作为异相催化剂,能够将明确的结构和较好的调节能力结合,起到类似均相催化剂的功能。
有鉴于此,中国科学技术大学江海龙教授等综述基于框架材料的特点总结了分子级设计框架材料的光吸收、电荷分离、光催化反应的表面反应等问题。
特别分析了催化活性位点附近的微环境对于光催化反应性能产生的影响作用,强调了MOF的独特动态和微环境的柔性特点。对于完全由有机成分组成的COF导致的本征激子效应,以及电荷/能量转变光催化反应。
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最后,对于目前框架材料面临的挑战以及未来的发展方向进行展望,有助于深入理解如何通过优化框架材料的结构增强光催化性能。
参考文献
Kang Sun, Yunyang Qian, Dandan Li, Hai-Long Jiang, Reticular Materials for Photocatalysis, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202411118
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202411118