安庆师大张传磊团队: 优化MOFs高效催化CO₂还原新思路

背景: 二氧化碳过量排放威胁全球生态，将其光催化转化为高附加值化学品是实现碳中和的重要途径。金属有机框架(MOF)因其可调结构成为光催化热点，但如何精准调控金属节点与结构维度以提升性能仍是挑战。研究目的: 安庆师范大学张传磊团队通过溶剂热自组装，合成三种不同维度(一维链状、二维层状、三维网络)和金属节点(单核、八核、三核钴簇)的钴基MOF，研究其结构与光催化CO₂还原性能的关系。结论: 含八核钴簇的二维Co⁸-MOF-2性能最优，CO生成速率达2004.3 μmol g⁻¹ h⁻¹，选择性99.8%，分别是三维和二维材料的5.5倍和8.3倍。其优异性能归因于最窄带隙(1.9 eV)、最负导带位置和最低电荷转移电阻，多核簇结构促进光生载流子分离。该工作揭示了通过调控金属节点核数和维度优化MOF催化性能的路径，为高效CO₂还原催化剂设计提供新思路。