“双碳”战略目标的提出推动了可再生能源的发展，其中太阳能光催化分解水作为一种绿色环保的制氢技术，是解决能源危机和环境污染问题最理想的方法之一。研发高效的光催化剂、构建稳定的光催化反应体系成为当前该领域的研究热点。金属有机骨架（Metal Organic Framework，MOF）作为一种新型的多孔材料，因其具有高比表面积、结构功能多样性以及大量不饱和的金属位点，近年来受到了科研人员的广泛关注。国内外学者围绕MOF材料光催化制氢开展了大量研究探索，每年发表的论文数量持续攀升，表明MOF材料已成为该领域的研究热点之一。
围绕MOF基复合材料的可控合成及光催化分解水析氢性能的提升，石建稳教授团队开展了一系列研究。团队以巯基配体改性的UiO-66（UiOS）为研究对象，建立了基于异质结构量子点的封装调控策略，显著提高了其光催化析氢性能；以提高UiOS异质结的载流子分离效率为出发点，引入捕获电子（或空穴）的助催化剂，并对其空间位置进行调控，揭示了助催化剂特性及空间位置对其光催化分解水析氢性能的影响机制；以拓展光催化析氢的半反应至光催化析氢和析氧的全反应为目标，以Cr-MIL-101为研究对象构建复合材料，实现了光催化全分解水反应，提出了光催化全分解水反应的作用机制。
MOF复合材料在光催化分解水析氢领域显示出诱人的前景，将层出不穷的研究策略和种类繁多的文献报道进行及时全面的梳理和总结，对于准确把握研究方向、合理筛选研究方案、提出可行的改进措施，并最终提升MOF复合材料的光催化性能具有积极意义。基于在该领域多年的持续研究，团队受邀对MOF复合材料在光催化分解水析氢领域的研究进展进行全面综述。本综述介绍了MOF材料的基本性质，从配体官能化、金属掺杂、与其他材料结合（如：金属纳米颗粒、金属氧化物、金属硫化物、单原子、光敏剂、石墨烯、g-C3N4、多金属氧酸盐、共价有机框架）等方面，讨论了提高MOF材料光催化活性的方法，提出了MOF材料在光催化领域面临的机遇与挑战。该综述有助于全面了解MOF材料，并为开发高活性MOF复合光催化剂提供有效的解决方案。
该综述以《金属有机框架（MOFs）基复合材料光催化析氢研究进展》（Recent research advances of metal organic frameworks (MOFs) based composites for photocatalytic H2 evolution）为题发表于国际顶级期刊《配位化学评论》 （Coordination Chemistry Reviews ，影响因子20.6）。该期刊在物理与理论化学类169个刊物排名第一。论文第一作者为电气学院硕士研究生张熠，电气学院石建稳教授为该论文唯一通讯作者，电气学院为该论文唯一单位。该论文得到了国家自然科学基金的资助。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.215995
文字：石建稳教授团队
图片：石建稳教授团队
