近期，内蒙古师范大学化学与环境科学学院在金属团簇催化剂领域取得新进展，相关成果以“Shedding light on unprecedented spatial confinement of metal clusters by metal/covalent organic frameworks for photocatalysis”为题，以REVIEW ARTICLE 形式在国际顶级期刊《应用物理评论》(Applied Physics Reviews)上发表，内蒙古师范大学李杲教授为论文唯一通讯作者。化学与环境科学学院2025届李欢博士为共同一作。
原子精确的金属团簇由于其独特特性，如可调节的尺寸、元素组成和表面化学，已在高性能光催化剂的理性设计中引起广泛关注。本综述介绍了将金属团簇耦合多孔 MOFs 和 COFs 材料光催化系统的最新进展：如 Au、Ag、Pt、Pd 和 Cu金属团簇固定在这些材料的孔隙中，作为高效的光催化平台，可用于污染物降解、产H2 、产H2O2、CO2 转化等应用。大多数金属团簇表现出强烈的局域表面等离子体共振，促进热电子生成以加速光反应。通过控制团簇的尺寸、形态和局部化学环境，可以精细调节这些团簇的 LSPR 性能。通过调节孔隙结构、成分和功能基团，光催化系统的效率和选择性可以显著提高。各种合成技术，包括原子层沉积、原位封装、自组装、表面锚定、受限空间内的热解、一氧化碳还原、热蚀刻和光诱导沉积，用于固定团簇。通过共价键、配位键或静电键作用，能够提高负载能力和光催化性能。多孔材料的模块化合成和战略性单体选择可以精确调节结构特性，从而实现对嵌入簇的催化活性和结构耐久性的精细调整。本文综述了这些包封体系在合成方法学和光催化应用方面的关键进展。
相关论文信息
Shedding light on unprecedented spatial confinement of metal clusters by metal/covalent organic frameworks for photocatalysis
Irshad Ahmad, Huan Li, Samia Ben Ahmed, Mohammed T.Alotaibi, Gao Li* Appl. Phys. Rev. 12, 041327 (2025); doi: 10.1063/5.0285638
