厦门大学化学化工学院汪骋教授课题组在利用金属有机框架（MOF）和金属有机单层 （MOL）光催化水分解研究方面取得新进展，相关研究成果“Metal–organic frameworks embedded in a liposome facilitate overall photocatalytic water splitting”于近日发表于《自然•化学》(Nature Chemistry, 2021, DOI: 10.1038/s41557-020-00635-5)。

MOF和MOL在析氢反应（HER）和水氧化反应（WOR）中得到了广泛的研究。然而，由于光生电子和空穴快速复合，利用MOF/MOL实现光催化水分解仍然具有极大的挑战性。自然光合作用利用类囊体膜在空间上分离光生电荷对，确保高的光能转化效率。受此启发，汪骋教授课题组提出了一种新颖的组装策略，通过将HER-MOL和WOR-MOF分别组装在脂质体的疏水和亲水区域，利用氧化还原型的穿梭物质Fe³⁺和四氯苯醌将两个半反应串联起来，减少光生电荷复合，实现了高效的光催化全分解水，表观量子产率达到了1.5±1%。本工作通过模仿自然光合作用系统，实现了光催化水分解，为人工光合作用的研究提供了新的思路。

厦门大学化学化工学院2019级博士胡慧慧为论文第一作者，2018级博士王之野参与了飞秒瞬态吸收光谱的测试工作，已毕业博士生曹凌云与曾令真在MOF/MOL结构分析与表征方面给予了帮助，学院黄瑞芸、张淑红、许斌斌、王茜、郭黛萍等多位老师在测试方面给予了帮助。研究工作得到科技部重点研发计划（批准号：2016YFA0200702）和国家自然科学基金（批准号：21671162、21721001）等项目的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-020-00635-5

来源：厦门大学