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（1）MOFs光催化剂因具有有趣的结构、良好的稳定性、理想的耐用性和可调的功能性等特点受到了广泛关注。MOFs材料一般可以光催化还原CO2生成C1产物如CO、HCOOH、CH4等。郭帆博士设计了一系列MOFs纳米材料的合成策略，并开展了光催化还原CO2为C1产物的活性、选择性与其晶面/尺寸依赖关系的研究（ACS Catal. 2022, 12, 9486-9493; Chem. Sci. 2019, 10, 4834-4838; ACS Catal. 2019, 9, 8464-8470）。
乙烯（C2H4）是一种高价值的多烃产品，用于生产各种塑料和化妆品。人们此前已经进行了大量的尝试，然而光催化CO2还原体系中多电子转移效率低且加氢竞争步骤动力学缓慢，导致极少生成C2产物。
扬州大学郭帆博士与南京大学孙为银教授合作工作实现了光催化还原CO2为C2的转换。本工作利用温和、简便的油浴法制备了N,S原子共掺杂的铁基MOF材料，并在模拟可见光还原CO2的测试里发现其产物中具有很高产率的C2H4，这在光催化还原CO2的报道中是罕见的。结合同步辐射和原位红外等技术揭示了这种N,S共掺杂MOF光催化剂中Fe−N催化位点和S缺陷的协同作用可以加速光生载流子的迁移，产生较高的电子密度，这有助于C2H4的C−C偶联中间体的形成。此工作为在光催化体系中实现CO2还原生成C2产物提供了一种有前景的途径。
本工作的第一/通讯作者为郭帆博士，第二作者为其硕士研究生李瑞霞，共同通讯作者为南京大学孙为银教授。感谢我院于洪鉴博士、劳伦斯伯克利国家实验室Jeffrey J. Urban教授、杨思卓博士等专家老师对本工作的大力支持。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/anie.202216232
（2）催化剂的形貌设计对于催化性能的提高具有重要意义。然而由于金属有机框架（MOFs）结构的复杂性以及各种化学键的共存性，为MOFs形貌进行调控和设计是一项具有挑战性的任务。此前，郭帆博士设计发展了几种不同晶面/尺寸可控的MOFs纳米材料的合成策略，并开展了光催化活性、选择性与其晶面/尺寸依赖关系的研究（Chem. Sci. 2019, 10, 4834–4838; ACS Catal. 2019, 9, 8464-8470.）。
本工作结合温和、简便的超声法和溶剂热法制备了暴露高活性晶面的超薄二维钛基MOF材料，并在可见光还原二氧化碳的测试中发现其性能高于暴露其它几种晶面的三维催化剂。结合密度泛函理论，揭示了暴露高活性晶面的二维钛基MOF材料具有更高的电荷密度。此工作阐明了不同晶面和薄度的MOFs材料对催化活性的作用机制，为提高光催化还原二氧化碳性能提供了一种新的途径，也为后续发展更高效的MOFs光催化剂开阔了视野。
本工作的第一作者为郭帆博士，第二作者为其硕士研究生杨梅，通讯作者为汪洋教授和南京大学孙为银教授。
文章链接：
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02789
来源：新材料资讯综合于扬州大学
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