卟啉基骨架材料在电催化和光催化中应用的最新进展
由于现代农业和工业的需求,全球能源消耗在过去几十年里以指数级的速度成倍增长。基于电催化和光催化的能源转换技术受到了前所未有的广泛研究,它们在缓解能源短缺,解决环境污染具有巨大的潜力,为驱动社会发展可持续发展提供了保障。尽管近年来电催化和光催化技术得到了广泛的研究并取得了一些成果,但仍然存在一些缺点。卟啉基骨架材料具有丰富的金属活性位点、可调节的晶体结构、高比表面积等特点,卟啉基骨架材料结合了均相和多相催化剂的优点,克服了传统电催化和光催化技术的缺点,在电催化和光催化领域具有广阔的应用前景。
庞欢课题组&Yusuke Yamauchi课题组在本文中简要介绍了卟啉结构块的类型。它们可以作为框架结构的连接剂,也可以直接与骨架材料组装成高性能的催化剂。对卟啉基框架材料催化剂在电催化和光催化方面应用的最新研究进展进行了总结和介绍。
1)作者首先对金属有机框架(多孔配位聚合物),共价有机框架,卟啉、金属卟啉和卟啉基框架材料作了简要的介绍。
2)作者接下来总结和讨论了卟啉基骨架材料在电催化和光催化中应用的最新进展。卟啉基骨架材料主要总结介绍了原始卟啉基金属有机框架、卟啉基金属有机框架复合物、卟啉基金属有机框架衍生物,原始卟啉基共价有机框架卟啉基共价有机框架复合物。电催化主要总结介绍了电催化水分解、电催化二氧化碳还原、电催化氧还原反应。光催化主要总结介绍了光催化水分解、光催化二氧化碳还原。
3)作者最后提出了卟啉基骨架材料在电催化和光催化方面仍面临的关键困难和挑战,针对每一个困难和挑战给出了理论可行的解决方案,同时作者也提出了卟啉基骨架材料未来的发展机遇,并对卟啉基骨架材料未来的蓬勃发展充满高度期待。