【综述】等离激元材料与MOFs及其衍生物相结合的光催化应用- 大数跨境

X-MOL资讯

2024-08-22

导读：太原理工大学张献明教授团队系统综述并讨论了贵金属（Au、Ag）及非贵金属（Cu、Bi、Fe）两类等离激元材料与MOFs（及其衍生物）相结合的光催化应用研究进展

金属有机框架材料（MOFs）作为一种具有丰富孔道、高比表面积和结构可调的类半导体材料，在光催化领域表现出独特的优势。正是由于这些优势，MOFs材料常作为载体被用来设计各种复杂结构的光催化剂。通过为高度可功能化的MOFs材料引入其他组分，如配体功能化，引入更多金属活性位点，引入其他半导体材料构筑异质结等，可实现光吸收和特殊的电子传输通道，从而增强光催化性能。

而在各种MOFs复合结构设计中，引入等离激元材料是一种有效的策略。等离激元材料不仅可以在光照下产生表面等离激元共振效应（SPR），实现高效的光学吸收；还可以形成表面局域电场及异质结构改善电子分离、传输特性。但如何选择适当（形貌、粒径大小）的等离激元材料，如何合理设计等离激元材料/MOFs复合结构对于此类高性能光催化剂的发展至关重要。

图1. 不同种类等离激元材料与MOFs相结合用于增强光催化反应

近日，太原理工大学张献明教授团队系统综述并讨论了贵金属（Au、Ag）及非贵金属（Cu、Bi、Fe）两类等离激元材料与MOFs（及其衍生物）相结合的光催化应用研究进展（图1）。该团队先对光催化原理、等离激元共振效应的作用机理及影响因素进行了介绍（图2）。并梳理总结了不同结构SPR material/MOFs复合材料的合成策略（图3）。以近些年的典型研究为例，分别以贵金属和非贵金属两类等离激元材料与各种MOFs材料的合成、所形成的多组分异质结构、不同反应中的光催化性能进行详细阐述。最后，对SPR material/MOFs复合材料在光催化应用研究中的未来发展和挑战进行展望。

图2. 金属纳米材料的等离激元效应机制及其作用

图3. SPR material/MOFs复合材料的合成策略

希望此综述能为等离激元/MOFs复合光催化剂的设计和合成的相关领域工作者们提供指导。并进而推动他们在该领域的深耕，深刻的探究和挖掘出等离激元材料及MOFs材料在更多领域的应用研究。综述工作发表在知名期刊Coordination Chemistry Reviews 上，第一作者为太原理工大学硕士研究生张佰超，通讯作者为太原理工大学张献明教授和郭绍晖老师。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Integration of Plasmonic materials with MOFs/MOF-derived materials for Photocatalysis

Baichao Zhang, Xuchuan Cao, Jing Wen, Shaohui Guo*, Xiaochuan Duan*, Xian-Ming Zhang*

Coord. Chem. Rev., 2024, DOI: 10.1016/j.ccr.2024.216113

导师介绍

张献明

https://www.x-mol.com/university/faculty/354711

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