武汉大学邓鹤翔再发Nature！MOF基复合材料实现高效二氧化碳光还原！- 大数跨境

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武汉大学邓鹤翔再发Nature！MOF基复合材料实现高效二氧化碳光还原！

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2020-10-13

导读：该工作提出了一种在MOF材料中制造“分子隔间的策略，在MOF材料和衍生物材料的不同孔洞中生长TiO2，这种划分导致了光电转换材料TiO2与MOF材料中催化金属团簇之间的协同作用，加速了对CO2光催化还

文章信息

在MOF孔道中生长TiO2，用于高效的CO2光还原

第一作者：Zhuo Jiang，Xiaohui Xu

通讯作者：邓鹤翔，昝菱，Osamu Terasaki

单位：武汉大学上海科技大学

研究背景

金属有机框架材料（MOF）与气体分子之间具有特异性的相互作用；再加上MOF具有丰富有序的孔道结构，使其有望成为将气体分子光催化转化为有用产品的理想材料，例如二氧化碳光还原过程。然而，然而，与最先进的固态或分子催化剂相比，目前的MOF基材料还未能实现高效的二氧化碳转换效率。

文章简介

近日，武汉大学邓鹤翔、昝菱教授和上海科技大学的Osamu Terasaki老师合作在国际顶级期刊Nature上发表题为“Filling metal–organic framework mesopores with TiO2 for CO2 photoreduction”的研究工作。

该工作提出了一种在MOF材料中制造“分子隔间”（molecular compartments）的策略，在MOF材料和衍生物材料的不同孔洞中生长TiO2，这种划分导致了光电转换材料TiO2与MOF材料中催化金属团簇之间的协同作用，加速了对CO2光催化还原，同时产生了氧气。

本文要点

要点一：在MOF材料中生长TiO2形成分子隔间，导致了TiO2与MOF材料中催化金属团簇之间的协同作用，加速了对CO2光催化还原，同时产生了氧气。

要点二： 在350 nm波长的光照射下，TiO2-in-MOF复合材料对CO2光还原的表观量子效率（apparent quantum efficiency, AQE）达到了11.3%。

要点三：TiO2-in-MOF复合材料中，compartment II的催化效果远优于compartment I，表明TiO2位置的重要性。

文章链接

Filling metal–organic framework mesopores with TiO2 for CO2 photoreduction

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2738-2

邓鹤翔武汉大学教授

2007年在复旦大学取得学士学位，早期在赵东元院士课题组从事介孔材料研究。2011年在加州大学洛杉矶分校（UCLA）取得化学博士学位，导师为Omar Yaghi教授，研究方向为晶态纳米孔材料MOFs的系统性设计与合成，同年获得国家优秀自费留学生奖学金。2012至2013年先后在加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校劳伦斯国家实验室（LBNL）从事博士后研究工作。2013年初加入武汉大学化学与分子科学学院，任青年学科带头人。

有机、无机分子的导向性组装；绿色多孔材料；绿色储能纳米材料；以及固体纳米材料在气体储存与分离、节能减排、选择性催化等方面的应用。曾在Science、Nature Chemistry等著名国际期刊上发表多篇论文，研究成果被Nature Chemistry, C&EN, Science Daily, Asian News International, Nanotechnology Now 等媒体报道，单篇引用达220多次。申请专利6项，其中已被授权5项。先后参与五项重大研究项目，包括三次参与完成美国能源部以氢能源、天然气储存与利用、二氧化碳分离及转化为主题的重大项目。课题组与多个世界顶尖实验室以及国际大型研究中心有广泛及深入的交流合作。

昝菱武汉大学教授

研究方向：纳米材料，新型光催化材料，晶面调控合成

Terasaki, Osamu 上海科技大学特聘教授

研究方向：电子显微镜，衍射、散射和成像