為解決當前的能源與環(huán)境問題，光解水產氫具有重要研究意義，但目前研發(fā)的催化劑在光響應范圍、光生載流子分離效率、穩(wěn)定性及產氫活性等方面還存在很多問題。比如常用的二氧化鈦材料僅在紫外光區(qū)作用，限制了太陽能利用效率；而可見光響應的硫化鎘材料效率較低，并且穩(wěn)定性差。因此，制備高效、穩(wěn)定的可見光驅動產氫催化體系仍舊是一個非常大的挑戰(zhàn)。 gJr)z7W'8  
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　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員張健和張磊領導的無機合成化學團隊從反應機理出發(fā)，有目的地設計了一系列基于鈦氧團簇的復合光催化材料體系。通過溶劑熱反應，分步將硫化鎘納米顆粒與鈦氧團簇原位自組裝到多孔框架材料MIL-101中，得到具有良好可見光吸收的三元復合材料。同時，歸功于三組分之間的協同效應，在沒有貴金屬作為助催化劑的條件下，其光解水產氫效率相較CdS/MIL-101二元材料有了大幅度提高。更有意思的是，通過改變鈦氧團簇上修飾的有機配體的共軛特性，還可以進一步對這一三元材料體系的催化活性進行優(yōu)化，最終將產氫速率提高近50倍。光譜和電化學分析表明，在此復合體系中，鈦氧團簇可以作為電子轉移媒介，將光生電子從硫化鎘顆粒分散到多孔材料表面，從而促進電荷-空穴分離，提高催化活性。這項研究成果不僅建立了基于鈦氧團簇的高效可見光驅動產氫催化體系，同時也從分子層面提供了調控并優(yōu)化其催化活性的有效工具。相關成果已發(fā)表于《先進材料》（Adv. Mater. 2017, 29, 1603369）。 Ycm