江海龙/何传新AM：首次报道！压电效应助力MOFs高效光催化

2023年10月10日下午4:39 • 顶刊解读

压电材料在机械应力作用下会产生内置电场，由此产生的压电效应有利于光催化中的电荷分离。同时，机械应力通常会加速传质，提高催化活性。然而，如何区分这两个因素对催化性能的贡献仍面临挑战。

近日，中国科学技术大学江海龙教授和深圳大学何传新教授（共同通讯作者）等人报道了他们首次采用同构金属-有机骨架（MOFs），即UiO-66-NH₂(Zr)和UiO-66-NH₂(Hf)用于压电光催化。

测试结果表明，这两种MOFs除了具有不同的Zr/Hf-oxo团簇外，具有相同的结构和明显不同的压电性能。值得注意的是，在同时光照和超声波照射下，UiO-66-NH₂(Hf)的催化活性是UiO-66-NH₂(Zr)的2.2倍，但两种MOFs在无超声波照射下的光催化制氢中表现出相似的活性。

考虑到两种MOFs相似的孔隙特征和传质行为，活性差异可以明确地归因于压电效应。因此，由于UiO-66-NH₂(Hf)具有更强的压电性能，压电效应对压电光催化的贡献可以清楚地区分。

该研究不仅是首次报道了关于MOF的压电光催化，而且首次明确了压电效应对压电材料光催化活性的贡献。

Piezo-Photocatalysis over Metal-Organic Frameworks: Promoting Photocatalytic Activity by Piezoelectric Effect. Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202106308.

https://doi.org/10.1002/adma.202106308.

江海龙/何传新AM：首次报道！压电效应助力MOFs高效光催化

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