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全人工光合成（overall artificial photosynthesis）是具有前景的太陽能驅(qū)動CO₂循環(huán)技術，其需要光催化劑能夠高效率吸收光能并且具有分離的活性位點，用于與H₂O氧化進行耦合。

有鑒于此，華中科技大學王靖宇教授等報道In基MOF異質(zhì)結，In-TCPP納米片，將In-NH₂-MIL-68（M68N）封裝在In-TCPP內(nèi)，構筑核殼MOF異質(zhì)結光催化劑用于人工光合成。

本文要點：

（1）

通過簡單的一鍋合成方法，使用兩種有機配體在節(jié)點上競爭成核和生長。構筑的核@殼結構MOF具有異質(zhì)結構穩(wěn)定性，能夠作為異質(zhì)結促進光生電荷的高效電荷轉(zhuǎn)移，從而實現(xiàn)全光催化合成。

（2）

MOF異質(zhì)結之中的In-TCPP殼結構能夠改善CO₂吸附，改善可見光吸附，增強光催化還原CO₂性能。同時，M68N核的In-O位點能夠高效率催化H₂O氧化，因此在聚焦太陽能光催化反應中，實現(xiàn)了高HCOOH產(chǎn)率（397.5 μmol g^-1 h^-1）和H₂O₂高產(chǎn)率（321.2 μmol g^-1 h^-1）。

異質(zhì)結構的優(yōu)異全光合成性能以及直接方便的合成使得其具有利用太陽能消除碳排放和制備高附加值化學品的前景。

參考文獻

Cai, Z., Liu, H., Dai, J. et al. Sunlight-driven simultaneous CO₂ reduction and water oxidation using indium-organic framework heterostructures. Nat Commun 16, 2601 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-57742-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57742-5