钛金属有机骨架（Ti-MOF）作为一种极具吸引力的人工光催化剂，由于其与TiO₂相似的光氧化还原活性，以及作为吸收可见光天线连接体的良好光学响应性，在太阳能转换领域显示出巨大的潜力。尽管人们致力于开发具有高光催化活性的Ti-MOF，但其太阳能转换性能仍然很差。

基于此，北得克萨斯大学马胜前教授，海南大学陈逸凡报道了通过共价集成策略，开发了一种新型的MTV-Ti-MOFs/COFS复合光催化剂，以实现可见光驱动的光催化制氢。

文章要点

1）研究人员选用四配位的Pd-卟啉配体，通过配位键合原位一锅法将其引入到PCN415(NH₂)中，得到了一种集多功能和高化学稳定性于一体的MTV-Ti-MOF，PdTCPP∩PCN-415(NH₂)。由于2D亚胺基碳纤维（TPPA）具有匹配的带隙和有效的可见光吸收性能，因此选择它来构建杂化材料。通过将MTV-Ti-MOF的-NH₂与COF的-CHO共价连接，合成了一系列不同MOFs含量的PdTCPP∩PCN-415(NH₂)/TPPA复合材料（命名为1,2,3）。

2）所得到的1、2和3具有良好的光学响应、合适的带隙和较高的比表面积，表现出高效的可见光驱动光催化析氢性能。值得注意的是，化合物2表现出最好的光催化活性，最大析氢速率为13.98 mmol g^-1 h^-1（TOF=227 h^-1），远高于PdTCPP∩PCN-415(NH₂)（0.21 mmol g^-1 h^-1）和TPPA（6.51 mmol g^-1 h^-1），是迄今为止，所报道的MOF和COFs基光催化剂中最好的析氢催化剂之一。

3）研究人员通过稳态光致发光光谱、表观量子效率实验和分子模拟都很好地阐明了其光催化机理。

这项工作为构建高效光催化制氢的MTV-Ti-MOFs/COFs杂化材料提供了一种新的共价集成策略，促进了其他MTV-MOFs/COFs杂化材料在光催化等领域的应用。

参考文献

Cheng-Xia Chen, et al, Enhancing  Photocatalytic  Hydrogen  Production  via  the Construction of Robust Multivariate Ti-MOF/COF Composite, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202114071

https://doi.org/10.1002/anie.202114071