光催化制氢技术在清洁能源制备上的巨大应用前景受到世界各国政府和科学家们的高度重视。在这一研究领域内,以无机氧化物半导体为代表的非均相催化体系在器件化应用上具有天然的优势,但材料本身在太阳光谱利用率方面的困难成为其实现高效率光能转化一个巨大的挑战,以人工模拟氢化酶为核心的均相体系利用染料分子为光敏剂,能够高效率的催化放氢,将这两类体系的优势有机结合将是光催化制氢走向实际应用的关键。本项目拟以金属有机框架结构这一由金属离子和有机配体通过配位键组装而成的高度有序的具有孔道结构的类分子筛材料为载体平台,通过有机配体部分将染料分子的高效光转化功能,以及通过金属离子节点将氢化酶活性中心的高活性催化功能引入结构明确,具有高反应接触面的多孔非均相体系中,达到在非均相条件下高效高活性光催化制备氢。进一步利用无机膜技术完成该体系的器件化,为实现高太阳光能利用率、高活性光催化制氢技术的实际应用拓展新的研究思路。
英文主题词Metal-organic Frameworks;Heterogeneous Light Driven Hydrogen Production;Photosensitizer;Proton reduction Catalyst;Metal-organic Film Materials