太阳能燃料生产是新兴的可持续能源转换和存储技术发展的基石。光诱导水产H2代表了生产可再生燃料的最关键挑战之一。金属有机框架(MOFs)可以和合适的光敏构筑材料组装新结构,引起了人们的研究兴趣。然而,对反应中间体的鉴定仍然具有挑战,这对更有效的HER材料的设计带来阻碍。近日,西班牙IMDEA能源研究所VÌctor A. de la PeÒa O’Shea,马德里材料研究所Felipe G·ndara等合作在这里,合成和表征了使用铋和dithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene-2,6-dicarboxylic acid (DTTDC)制备的新型MOFs,该MOFs具有空穴传输能力的富电子连接剂。作者通过将理论研究与时间分辨光谱学(例如,芯孔时钟和激光闪光光解测量)相结合,对不同时间范围(fs至ms)竞争性反应对总体H2生产的影响进行了全面研究。作者发现,光生空穴与电子给体反应后会形成自由基阴离子中间体,这在光电催化过程中起关键作用。该工作为MOFs用于太阳能生产燃料提供了新的思路。
Alba GarcÌa-S·nchez, Felipe G·ndarab*, VÌctor A. de la PeÒa O’Shea*, et al. Fundamental Insights in Photoelectrocatalytic Hydrogen Production with a Hole-transport Bismuth Metal-organic Framework. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b10261
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b10261