南大孙为银/赵劲Chem. Eng. J.：想要高性能，莫忘面效应！暴露的高指数面促进光催化CO2还原

光催化二氧化碳(CO₂)转化为高附加值的碳质燃料和化学品代表了缓解能源危机的绿色经济方法。然而，光催化CO₂光生载流子的快速复合和低电荷转移行为严重限制了转换效率。MOFs因其大的比表面积和CO₂吸附能力而被认为是有前途的CO₂转化光催化剂，而暴露在金属有机框架(MOF)上的小平面被认为是光催化CO₂转化效率的重要影响因素。

基于此，南京大学孙为银、赵劲等成功地制备了三种类型的NH₂-MIL-125(Ti)暴露{001}/{111}、{001}/{111}/{010}和{001}/{111}/{112}混合物面作为模型光催化剂，以研究对光催化CO₂还原的面效应。

研究人员发现具有暴露的高指数{112}面的NH₂-MIL-125(Ti)对于CO₂转化为CO和CH₄具有优异的光催化活性。其中，HOMO-LUMO能隙可以通过暴露不同的面来调节，高折射率面暴露后有利于光激发电子的窄HOMO-LUMO能隙。而具有{001}/{111}面暴露的T000的低光还原活性是由于电子能带结构，这很难通过光激发产生电子。

研究人员认为光催化活性的提高可归因于宽泛的光吸收，增强电子还原能力，促进电荷分离和转移。调节暴露的小平面可以改变催化剂表面上的Ti原子浓度，并且在光反应中考虑了Ti^IV和Ti^III之间的转变，加速了电荷分离和迁移，最终增强了光催化活性。

这项工作通过在MOF上构建活性面以实现光催化应用的面工程，为提高光催化活性提供了一种有前景的策略。

High-index facets exposed on metal-organic framework for boosting photocatalytic carbon dioxide reduction. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.134125

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南大孙为银/赵劲Chem. Eng. J.：想要高性能，莫忘面效应！暴露的高指数面促进光催化CO2还原

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