利用水作為還原劑的人工光催化CO2還原具有挑戰性，主要是因為多個功能單元難以有效協同。基於此，中山大學張杰鵬教授和廖培欽教授（共同通訊作者）等人報道了經典的光敏劑和H2O氧化的聯吡啶Ru單元與CO2還原的咪唑Co單元可以使用傳統的有機配體咪唑並[4, 5-f][1, 10]-菲咯啉結合到金屬有機骨架（MOF）中。
在可見光輻射下，無需額外的犧牲劑和光敏劑，該多功能光催化劑在乙腈/水（CH3CN/H2O）混合溶劑中實現了CO2和H2O向CO和O2的整體轉化，具有高達11.2 μmol g-1 h-1的CO產率和近100%的CO選擇性。由於其具有中等強CO2吸附能力的超微孔結構，該光催化劑還表現出較高的性能，在純CO2甚至稀釋CO2的氣相中CO/CH4產率分別為5.15/0.62和4.26/0.20 μmol g-1 h-1。
光致發光光譜和光電化學測試證實，光敏劑單元和催化單元配合良好，可以提供合適的光催化氧化還原電位和快速的電子-空穴分離。該新型多功能光催化劑具有合適的光催化氧化還原電位、高效的光致電子-空穴分離和CO2吸附能力，在可見光驅動的光催化CO2還原（以H2O作為還原劑）不僅在液相條件下，而且在氣相條件下均表現出高性能， 即使是稀釋的CO2。
Coupling Ruthenium Bipyridyl and Cobalt Imidazolate Units in a Metal-Organic Framework for an Efficient Photosynthetic Overall Reaction in Diluted CO2. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c01640.
https://doi.org/10.1021/jacs.2c01640.
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