在太阳能燃料探索的道路上，实现高效的光催化水分解仍然是一项具有挑战性的任务。

近日，为了结合多相和均相光体系的优点，维也纳技术大学Alexey Cherevan将无贵金属和无碳的硫代钼酸盐[Mo₃S₁₃]^2-簇共价锚定到光活性金属氧化物载体上，作为光催化水分解的分子助催化剂。

文章要点

1）研究发现，[Mo₃S₁₃]^2-与氧化物表面发生了强有力的表面限制结合。这种附着导致大部分末端S₂^2-基团的丢失，在这些基团上，[Mo₃S₁₃]^2-与羟基化TiO₂表面形成了Mo-O-Ti键。

2）杂化的[Mo₃S₁₃]²⁻团簇是光催化析氢反应(HER)的活性稳定的助催化剂，其性能接近基准Pt催化剂的水平。2wt%的团簇负载，实现了最佳的HER性能，这与有效清除空穴所需的二氧化钛表面的可及性有关。

3）研究人员通过在空气和氮气中应用热后处理进一步阐明了活性的HER位点。实验结果证实了[Mo₃S₁₃]²⁻簇的三核核心的重要性，并表明S₂²⁻和Mo中心的空位配位可能是HER活性中心。

这项工作为无机分子簇作为光催化HER的助催化剂的多相化提供了一个很好的例子，并激励人们探索其他硫代(氧)金属酸盐。

参考文献

Samar Batool, et al, Surface Anchoring and Active Sites of [Mo₃S₁₃]²⁻ Clusters as Co-Catalysts for Photocatalytic Hydrogen Evolution, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c00972

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c00972