​同济费泓涵Nature子刊：TMOF−10-NH2用于载流子传输和水蒸气对CO2的光还原

卤化有机铅杂化材料（Organolead halide hybrids）具有许多用于光催化的有前途的特性，例如可调带隙和出色的载流子传输，但是它们的不稳定性使其容易受到极性分子的影响，并限制它们在湿气中的光催化。

基于此，同济大学费泓涵教授（通讯作者）等人报道了以[Pb₂X]³⁺（X = Br^–/I^–）链为二级构建单元（secondary building units, SBUs）和2-氨基对苯二甲酸酯为有机连接剂的金属有机骨架（MOFs）的构建，并扩展了它们在光催化CO₂还原中的应用，以水蒸气为还原剂。

在文中，作者通过晶体工程实现了两类不同的固态材料（即MOFs和有机铅卤化物杂化材料）之间的桥接。所制备的开放框架由作为SBUs的1D [Pb₂Br]³⁺或[Pb₂I]³⁺链和作为接头的2-氨基对苯二甲酸（NH₂-bdc）组成，结合了MOFs和卤化铅杂化物的优势特性。与传统有机铅卤化物钙钛矿的离子结构不同，Pb²⁺-Br/I MOFs表现出高水分稳定性，可以通过水蒸气的氧化实现有效的CO₂光还原。

两种带有原始NH₂-bdc接头的MOFs都具有广泛的可见光吸收、高载流子迁移率和微米范围内的长载流子扩散长度。它们在CO₂还原方面的光催化活性（400 nm处的AQY为1.4%，Ru助催化剂为1.58 wt.%）是使用水蒸气作为牺牲剂的有机卤化铅杂化物中报道的最高值。

该性能也高于许多具有相同有机连接剂（例如UiO-66(Zr)-NH₂和MIL-101(Fe)-NH₂）的基准金属-oxo MOFs。该工作将铅钙钛矿的优异载流子传输显着推进到MOFs领域。

Bromo- and iodo-bridged building units in metal-organic frameworks for enhanced carrier transport and CO₂ photoreduction by water vapor. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32367-0.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32367-0.