金属-有机骨架（MOFs）为设计新型多相催化CO₂还原催化剂提供了一种极有前途的平台。受自然光合作用的启发，化学家们已经开发出有趣的策略，可以灵活地将光敏剂、CO₂吸附和活化位点结合到一个单一MOFs中，然后利用可再生太阳能从CO₂和H₂O中合成燃料或化学品。最近的进展表明，MOF/半导体杂化材料具有增强的光催化性能，可以直接还原CO₂生产C₁（CO、HCOOH和CH₄）。然而，由于C-C耦合过程的困难和选择性制备C₂₊产物所需的双活性催化位点，从CO₂光还原选择性地生成有价值的C₂₊产物（如乙醇和乙酸）仍然具有极大的挑战性。

近日，大连理工大学段春迎教授，Xu Jing报道了提出了一种通过将MoS₂纳米片层集成到缺陷UIO-66（d-UiO-66）中，在UIO-66和MoS₂的界面上形成Mo-O-Zr双金属中心来合成复合材料（d-UiO-66/MoS₂）的策略。

文章要点

1）活性界面有利于光生载流子的有效转移和促进活性，而界面上组分的协同作用实现了C₂产物的选择性。

2）在可见光照射下，d-UiO-66/MoS₂复合材料能够促进气相CO₂和H₂O光催化转化为CH₃COOH，而没有任何其他加合物。在没有任何C₁产物的情况下，CH₃COOH的产物速率和选择性分别达到39.0 mol g^-1 h^-1和94%，这为设计用于C₂生产的高效CO₂光催化剂提供了新的途径。

3）理论计算表明，电荷极化的Zr-O-Mo对C−C耦合过程有明显的促进作用，大大降低了能垒。

参考文献

Fengyang Yu, et al, Hierarchically Porous Metal-Organic Framework/MoS₂ Interface for Selective Photocatalytic Conversion of CO₂ with H₂O to CH₃COOH, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202108892

https://doi.org/10.1002/anie.202108892