高效人工光合作用系统的发展对于可持续化学品生产至关重要，因为它们模拟自然过程，将太阳能转化为化学产品，从而解决能源和环境挑战。目前研究中的主要瓶颈包括制造具有高选择性、稳定性和可扩展性的催化剂，以及有效利用完整光谱，特别是低能量、长波长部分的光。
在此，昆士兰大学Jingwei Hou等人报告了一种基于铅卤化钙钛矿嵌入功能化金属有机框架（MOF）玻璃的新型复合光催化剂系统。通过在光吸收钙钛矿与稳定的含铑单原子MOF玻璃之间构建良好的界面，模拟了光系统I（PS I）的功能。这一设计促进了在可见光照射下高效的光诱导电子生成，并通过电子转移高选择性地实现辅酶（NADH）的再生。再生的NADH可以被固定化酶消耗，用于CO2还原，从而实现人工光合作用过程，生成甲酸。
该研究还阐明了MOF玻璃与钙钛矿之间的相互作用和光电响应，为其他先进化学合成纳米复合光催化剂的设计和制造提供了新的思路。
Intermarrying MOF Glass and Lead Halide Perovskites for Artificial Photosynthesis
Wengang Huang, Bun Chan, Yuwei Yang, Peng Chen, Jingjing Wang, Lachlan Casey, Cesare Atzori, Tobias Schulli, Olivier Mathon, Haira G. Hackbarth, Nicholas M. Bedford, Dominique Appadoo, Xuemei Li, Tongen Lin, Rijia Lin, Jaeho Lee, Zhiliang Wang, Vicki Chen, Anthony K. Cheetham, Lianzhou Wang, and Jingwei Hou
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.4c12619
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c12619
学术交流QQ群
知光谷光伏器件学术QQ群：641345719
钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信
为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024、pvalley2019，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。