高效金属-有机框架的工程设计用于光催化CO2还原
彭国强, 李秀艳, 李敏, 苏志博, 胡发露, 周国伟
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100164
过去几十年间,过量CO2排放引发了诸多环境问题。太阳能驱动的光催化CO2转化为高附加值化学品,为能源与环境问题提供了极具前景的解决方案。近年来,一种由有机配体与金属离子/簇自组装形成的多孔配位聚合物——金属有机框架(MOFs),因其优异的CO2捕获能力和可调控结构,在光催化转化CO2领域获得广泛探索。然而,开发具有高效CO2转化性能的MOFs仍面临重大挑战。本综述系统阐述了构建高效光催化CO2还原MOFs的四大关键工程策略:配体工程、次级构筑单元(SBU)工程、缺陷工程和形貌工程。这些策略聚焦于优化MOFs的关键结构特性,这些特性对其光催化CO2还原性能(特别是光吸收能力、CO2吸附能力及电荷分离传输效率)具有决定性影响。所建立的设计原则与调控策略展现出广泛适用性,可拓展用于指导多种MOF基功能体系的理性设计。此外,我们批判性评估了各策略的优缺点,着重阐明其特定贡献与固有局限性。最后,我们展望了MOF基光催化CO2还原的发展前景,并指明了未来具有潜力的研究方向。
关键词: MOFs, 光催化CO2转化, 配体调控, SBU工程, 缺陷工程, 形貌调控

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