在半导体上负载金属纳米颗粒可以改变半导体材料的电子结构，从而提高光催化性能。然而，采用多分散的纳米颗粒很难在原子水平去理解光催化机理。金属簇合物具有明确的晶体结构，是理解物质构效关系的理想模型。厦门大学孔祥建教授与龙腊生教授课题组将异金属的稀土-过渡金属簇合物Ln₅₂Ni₅₆负载在CdS半导体的表面，有效提升光生电子和空穴的分离效率，从而提高了光催化分解水的性能。研究发现，在团簇负载的过程中，Ln₅₂Ni₅₆(Ln=Eu, Gd, Pr, Nd)团簇中的部分Ni²⁺可被Cd²⁺取代，形成了Eu₅₂Ni₅₆-xCdx/CdS复合体系。光生电子不但可以转移到团簇的LUMO轨道，还可以转移到稀土Eu³⁺上生成Eu²⁺催化活性位点。正是这种多通道的电子转移途径使得Eu₅₂Ni₅₆相比其他稀土同系物具有更高的光催化性能，达到33,533 μmol h^-1 g^-1。多金属间的协同效应为合成高效的光催化半导体复合材料提供了借鉴。

Rong Chen, Zhi‐Hao Yan, Xiang‐Jian Kong, La‐Sheng Long  Prof. Lan‐Sun Zheng.Integration of Lanthanide-Transition-Metal Clusters onto CdSSurfaces for Photocatalytic Hydrogen Evolution. Angew 2018.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201811211