中科院大化所新型宽光谱捕光催化剂研究获进展

近日，中科院大连化物所太阳能研究部李灿院士、章福祥研究员等在新型宽光谱捕光催化剂开发研究中取得新进展，设计合成了一种Cd-MOFs新结构单晶，具有宽光谱可见光吸收功能，以及可见光催化水氧化和水还原双功能性能。相关研究成果在线发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。

利用太阳光催化分解水制氢是转化太阳能到化学能的一种重要方式，其太阳能转化效率是由光催化剂的捕光效率、电荷分离效率和表面催化效率的乘积共同决定的，其中捕光效率受半导体光催化的吸光范围影响，一般吸光范围越宽其理论太阳能转化效率越高，由此可见光催化剂具有宽光谱捕光是实现太阳能高效转化的前提和基础。

近年来，研究人员围绕宽光谱捕光催化新材料的开发进行了大量探索研究，相继设计合成了系列氮掺杂氧化物、卤氧化物，以及含氧酸盐等新型宽光谱可见光响应新材料，展示了可见光激发催化分解水放氢和放氧半反应性能，显示了在太阳能到化学能转化的应用前景。

在本项工作中，该研究团队继续将宽光谱捕光新催化剂开发拓展至金属有机框架（MOFs）类材料，发现Cd-MOFs材料在可见光激发下具有水氧化和水还原的双重功能。

通过合理选择1,3,6,8-四（4-羧基苯）芘作为有机配体，与镉离子配位合成出了新型的二维镉基金属有机框架单晶材料（Cd-TBAPy）。