Huihua Luo, Lianqing Yu*, Chong Liu, Nannan Chen, Kehui Xue, Wendi Liu, Haifeng Zhu, Yaping Zhang, Comprehensive Review of Synthesis Strategies and Performance Enhancement of Metal-Organic Frameworks and Their Derivatives for Photocatalytic Applications, Journal of Energy Chemistry, 2025, 103: 408-439 https://doi.org/10.1016/j.jechem.2024.11.057
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1. 引言
能源轉換和環境污染面臨重大挑戰，需要開發具有最佳特性的材料，以便在光催化中得到有效應用。 金屬有機框架(MOF)是開發各種MOF衍生材料的絕佳平臺，由于其獨特的結構特征、高結晶度、大比表面積、多樣的形貌、可調節的尺寸和織構特性而受到廣泛關注。然而，MOFs和MOF衍生光催化劑緩慢的電荷動力學和較差的穩定性限制了它們的光催化活性，從而限制了它們在光催化領域的應用。 因此，全面總結與研究MOF和MOF衍生催化材料的結構設計、優化策略和光深入光催化反應機制，對于推進MOF及MOF衍生催化材料在能源轉換和環境污染領域的應用至關重要。
近期，中國石油大學(華東)材料科學與工程學院羅惠華博士(第一作者)，于濂清教授(通訊作者)等人綜述了MOF及其衍生物光催化劑在能源轉換和環境污染的研究。首先，綜述了MOFs及其衍生物的各種合成策略。 還總結了增強這些新型材料性能的有效改性策略。 然后，系統地探討了目前MOFs及其衍生物在光催化水分解、光催化還原CO2和環境水污染處理等方面的應用進展。 最后，討論了MOF及其衍生材料在光催化應用中的挑戰和未來前景。
該論文以“Comprehensive Review of
Synthesis Strategies and Performance Enhancement of Metal-Organic Frameworks
and Their Derivatives for Photocatalytic Applications”為題發表在期刊Journal of Energy Chemistry上。
利用催化劑進行光催化水分解被認為是解決能源危機最有前途的方法之一。光生載流子分離效率和光吸收能力是決定光催化制氫速率的關鍵因素。盡管在光催化水分解方面做了大量的努力，但由于催化劑的本征活性低、穩定性差，氫的產率及其實際應用仍然受到限制。MOF和MOF衍生材料由于其固有的優勢，如可控的多孔結構和大量的活性位點，受到了人們的廣泛關注。迄今為止，許多MOF和MOF衍生材料已被開發并用于光催化水分解。