齐鲁工业大学胡发露副教授/周国伟教授&南开大学庞建东教授ACS Catalysis: MOF晶面工程精准调控S型异质结内建电场，实现高效光催化CO₂原

背景：光催化CO2转化为高附加值化学品是缓解能源危机和温室效应的理想途径，但CO2分子稳定性高、转化动力学缓慢。S型异质结因空间电荷分离能力强和氧化还原能力优异而受关注，其内建电场（IEF）是驱动电荷转移的核心，但精准调控IEF仍是挑战。研究目的：本研究旨在通过MOF晶面工程策略，调控金属有机框架（MOF）NH2-MIL-125(Ti)的暴露晶面，实现对S型异质结内建电场的精细调控，提升光催化CO2还原效率。结论：构建了三种不同晶面暴露的NH2-MIL-125@ZnIn2S4（NM@ZIS）异质结，其中仅暴露(111)晶面的NM111@ZIS具有最强内建电场，CO产率达145.55 μmol·g⁻¹·h⁻¹，选择性95.09%，性能远优于其他对照样品。实验（KPFM、XPS）与DFT计算一致证实，增强的内建电场源于(111)面与ZnIn2S4间更大的功函数差异和更强的界面电荷相互作用，有效促进了载流子分离，抑制了复合。该工作首次揭示MOF晶面取向对S型异质结内建电场的调控规律，为高性能光催化剂设计提供了新思路。