本报讯（记者刘万生 通讯员肖晔珺）中科院大连化物所太阳能研究部李灿院士、章福祥研究员等在新型宽光谱捕光催化剂开发研究中取得新进展，设计合成了一种Cd-MOFs新结构单晶，具有宽光谱可见光吸收功能，以及可见光催化水氧化和水还原双功能性能。相关成果近日在线发表在《先进材料》上。

利用太阳光催化分解水制氢是把太阳能转化为化学能的一种重要方式，太阳能转化效率是由光催化剂的捕光效率、电荷分离效率和表面催化效率的乘积共同决定的，其中捕光效率受半导体光催化的吸光范围影响，一般吸光范围越宽其理论太阳能转化效率越高，光催化剂具有宽光谱捕光是实现太阳能高效转化的前提和基础。

近年来，研究人员围绕宽光谱捕光催化新材料的开发进行了大量探索研究，相继设计合成了系列新型宽光谱可见光响应新材料。

此次，研究团队继续将宽光谱捕光新催化剂开发拓展至金属有机框架（MOFs）类材料，发现Cd-MOFs材料在可见光激发下具有水氧化和水还原的双重功能。通过合理选择1,3,6,8-四（4-羧基苯）芘作为有机配体，与镉离子配位合成了新型的二维镉基金属有机框架单晶材料（Cd-TBAPy）。

研究表明，该材料不仅具有良好的可见光吸收功能，同时具有合适的能带位置，能够满足光催化水分解的热力学要求。光催化测试表明，在担载合适的助催化剂及使用牺牲试剂的条件下，该材料可在可见光照射下分别实现水氧化和水还原半反应，且在420纳米光照射下，测得产氧反应的表观量子效率（AQE）为5.6%。

相关论文信息：DOI.org/10.1002/adma.201803401