压电材料在机械应力作用下会产生内电场，由此产生的压电效应有利于光催化中的电荷分离。同时，机械应力通常会加速传质，提高催化活性。不幸的是，区分这两个因素对催化性能的贡献仍然是一个挑战。

近日，深圳大学何传新教授，中科大江海龙教授报道了合成了两种等结构的Zr基和Hf基MOFs，UiO-66NH₂(M)（M=Zr，Hf），并研究了它们在压电光催化中的应用。

文章要点

1）结果表明，这两种MOFs除了具有不同的Zr/Hf-oxo团簇外，具有相同的结构，但具有明显不同的压电性能。值得注意的是，UiO-66NH₂(Hf)活性是UiO-66NH₂(Zr)的2.2倍，但在没有超声照射的情况下，两者的光催化制氢活性相近。

2）考虑到两种MOFs的相似孔特征和传质行为，活性差异毫无疑问地可归因于压电效应。由于UiO-66NH₂(Hf)具有较强的压电性能，可以清楚地区分压电效应对压电光催化的贡献。

这项研究不仅是关于MOF压电光催化的首次报道，也是首次明确揭示了压电效应对压电材料光催化活性的贡献。

参考文献

Chenxi Zhang, et al, Piezo-Photocatalysis over Metal–Organic Frameworks: Promoting Photocatalytic Activity by Piezoelectric Effect, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202106308

https://doi.org/10.1002/adma.202106308