仿照自然界中的光合作用，使用人工合成的光催化剂将CO2光复原到高的附加价值的C2+化学品，具有极端严重的科学含义。但是，这一进程受限于C-C偶联的高能垒以及动力学缓慢的光生电子搬运进程，大部分光催化剂只能将CO2光复原为C1产品。现在仅有少量具有本征不对称的双金属位点的单组分光催化剂能够在必定程度上完结光催化CO2到C2+产品，其光催化活性以及选择性都比较低。为打破这些瓶颈问题，长时刻致力于有机卤化铅的配位拼装研讨，先后提出了有机配体与卤化铅结构单元的配位拼装战略，合成了一系列高度安稳的配位型有机卤化铅资料，充沛的使用其高可见光呼应等特色，展开光催化CO2复原等研讨工作。近来，该课题组经过配位拼装战略，将具有氧化复原活性的3d过渡金属（Co2+/Ni2+）插层至准二维层状配位型有机碘化铅的相邻层间，完结高选择性光催化CO2复原制备C2产品，相关研讨成果“Solar-Driven Conversion of CO2 to C2 Products by the 3d Transition Metal Intercalates of Layered Lead Iodides”以全文(Article)方式宣布在世界闻名学术期刊《Advanced Materials》上。
在该项研讨中，研讨人员选用配位拼装战略将氧化复原活性的3d过渡金属（Co2+/Ni2+）引进至结构安稳的层状有机碘化铅，在该范畴初次完结了在层状有机金属卤化物的晶格矩阵中3d过渡金属的精准插层，创制了两例过渡金属插层的有机碘化铅光催化剂（TJU-40）。光催化CO2复原试验成果为，单金属的有机碘化铅（TJU-39）只能将CO2光复原到CO和CH4，具有双金属位点的TJU-40完结了高选择性光催化CO2到C2H5OH，产率为24.9~31.4 μmol g–1 h–1，选择性超越90%。光物理测验标明过渡金属插层的层状有机金属卤化物TJU-40表现出更优异的载流子传输功能。时刻分辩荧光发射光谱以及飞秒瞬态吸收光谱证明了层间过渡金属的引进大大降低了自陷态浓度，促进自陷激子解离成自由电荷。电化学测验以及霍尔效应测验标明过渡金属插层的层状碘化铅资料具有更高的电荷别离功率、更高的载流子迁移率以及更长的载流子分散长度。轨迹态密度核算和发光性质研讨标明层间过渡金属物种经过TM-O-Pb (TM=Co2+/Ni2+)衔接直接参与构筑能带前沿轨迹，完结层间电荷传输。原位光谱试验以及DFT理论核算进一步提醒了层间过渡金属与层中Pb2+位点形本钱征电荷极化的双金属TM/Pb (TM=Co2+/Ni2+)催化位点，显着降低了C-C偶联能垒，促进光催化CO2向C2产品转化。这项研讨提出的配位拼装战略，有望在原子水平上准确定制有机金属卤化物晶格矩阵，为这一系统的光催化剂的规划供给了一种新思路。
费泓涵教授为论文通讯作者，博士生尹金麟为论文榜首作者。该研讨工作得到了国家自然科学基金、国家青年人才方案、上海启明星方案、上海科委基金和小米青年学者方案等项目的支撑。
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