中国科学技术大学江海龙教授团队联合罗毅教授和江俊教授团队在人工光合成研究中取得新进展。研究成果以“Dynamic structural twist in metal–organic frameworks enhances solar overall water splitting”为题,于8月12日在线发表在《自然·化学》(Nature Chemistry)上。应期刊编辑邀请,研究团队、审稿人和编辑共同撰写的研究简报(Research briefing)也在线刊登,期刊审稿人和编辑对该工作给予高度评价,称我们提出了一个“新颖、颠覆性的概念”(a novel and disruptive concept),并认为这为未来发展更高效的光催化剂提供了“令人激动的进展”(an exciting development)。
光催化全水分解制取氢气被视为化学领域的“圣杯”反应,其中一个主要限制瓶颈是光催化过程中的电子和空穴极易复合。为了抑制这种复合现象,研究者们已发展了许多策略。然而,这些经典策略多集中于催化剂的基态结构,而电子和空穴的复合则发生在激发态。自然光合作用中,电子在转移过程中光合蛋白通过构象变化来稳定电子,保证其长距离传输。受此启发,研究团队基于人工光催化剂在接受电子后发生激发态结构变化,以稳定光生电子并延长其寿命,从而实现光催化的全解水反应。down.pdf