【摘要】 安庆师大团队开发刺激响应Cd-MOF材料AQNU-5，在150℃活化下实现56.2μmol·g⁻¹·h⁻¹的CO₂光催化还原效率，循环稳定性＞90%，为温室气体转化提供新方案。

近年来，化石能源过度消耗导致温室气体激增，环境问题日益严峻。利用太阳能将CO₂转化为可再生燃料，成为兼具碳中和与环保双重效益的关键路径。金属有机骨架（MOF）凭借其可调控孔隙结构、高比表面积及明确活性位点，在光催化CO₂还原（CO₂RR）领域展现出独特潜力。其中，刺激响应型MOF（SRMOF）通过动态框架变化（如配体重组、呼吸效应）为底物传输提供自适应通道，大幅提升催化活性。

安庆师范大学团队创新设计Cd-MOF材料AQNU-5，采用柔性配体H₃L与BMB构建三维孔道结构。实验表明：

1.​温度响应性​：150℃活化后，CO生成率达56.2 μmol·g⁻¹·h⁻¹​（无光敏剂），较未活化样品提升近2倍；

2.​溶剂可逆调控​：框架经溶剂刺激可恢复初始结构，循环5次活性保持＞90%；

3.​协同增效机制​：咪唑环-苯甲酸酯共轭体系提升光捕获能力，棒状Cd-SBU加速电子空穴分离。

图1 AQNU-5 中 CO2 还原的光催化路线图[1]

该研究为SRMOF在光催化领域的应用提供新范式，未来可通过配体工程拓展至甲烷、甲醇等高值燃料合成。

 

参考文献：[1] Lu X, Qian J, Yuan X, et al. Dynamic Responsive Cd-MOF upon the Stimulation of Temperature and Solvent for Photocatalytic CO2RR[J]. Crystal Growth & Design, 2023, 23(9): 6719-6724.

 

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