西安交通大學科研人員構筑四苯乙烯多組分金屬籠用于光催化產氫

光催化產氫因其具有經濟高效、環境友好的優點，因此在生產清潔、可再生和可儲存能源方面受到了極大關注。與傳統金屬配合物相比，金屬有機籠狀化合物由于具有可調的化學組成與明確的納米尺度結構，這有助于調節金屬籠內的電子或能量傳遞，從而提高光催化活性。然而，目前基于金屬籠的光催化產氫體系大多缺乏用于光催化的不飽和金屬中心，此外，實現高效的光催化產氫還需要將吸光能力良好的光敏劑引入至金屬籠中，因此，發展同時滿足以上需求并完成高效光催化產氫的金屬籠需仍具有挑戰。

針對這一問題，西安交通大學材料學院張明明教授課題基于多組分配位金屬籠的優勢與同網格合成的策略相結合，成功制備了一系列結構與功能可調的金屬籠，值得注意的是，該策略可以在保持金屬籠結構完整的基礎上將金屬錸催化劑與四苯乙烯光敏劑同時整合至金屬籠中，從而實現高效光催化產氫。此外，通過飛秒瞬態吸收光譜與DFT計算揭示了金屬籠可以作為催化中心與光敏中心精確有序排列的平臺，實現高效和定向的電子轉移，從而實現優異的光催化性能。本研究提供了一種將多功能配體集成到特定金屬籠中以提高光催化產氫效率的通用策略，這將指導未來金屬籠在光催化設計中的應用。

近日，該研究成果《基于同網格合成策略構筑四苯乙烯多組分金屬籠用于光催化產氫》發表在國際化學領域權威期刊《德國應用化學》上。