程敏/刘洋EES综述：MOF负载SAs协同高效光催化的进展

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程敏/刘洋EES综述：MOF负载SAs协同高效光催化的进展
以金属单原子（SAs）为活性位点的光催化剂由于其最大的原子利用效率、明确的活性中心和出色的光催化活性而引起了广泛的关注。近年来，金属有机骨架（MOFs）因其高孔隙率、功能可调节、结构可定制和丰富的锚定位点而成为制备单原子催化剂（SACs）的有希望载体/前体。
基于此，湖南大学程敏助理教授和中南大学刘洋特聘副教授（共同通讯作者）等人报道了他们全面总结了MOF负载SACs用于高效光催化的最新发展情况。
程敏/刘洋EES综述：MOF负载SAs协同高效光催化的进展
首先，作者深入讨论了MOFs和SAs在光催化系统中的作用及其在提高光催化性能方面的协同作用。接着，对MOF负载SAs类型进行分类，以揭示其形成过程和协同环境。作者还重点介绍了用于识别和检测MOF负载SAs原子结构的高级表征技术。
然后，作者还全面介绍了MOF负载SACs用于光催化能量转换的进展，包括CO2还原和析氢反应（HER）。最后，作者提出了对技术挑战和未来研究方向的展望，这将有望促进先进MOF负载SACs的设计，以实现高效的光催化。
程敏/刘洋EES综述：MOF负载SAs协同高效光催化的进展
为了实现高性能MOF负载SACs并推动SACs在光催化中的实用性，还应解决以下问题：
（1）利用MOF作为载体制备高负载SAs（>4 wt%）取得一定成功，但合成具有更高金属负载的单原子光催化剂仍具有挑战性；
（2）开发更强的表征技术，对于SAs和MOFs间协同提高光催化性能的实际作用的基本认识仍然存在很大差距；
（3）加强理论计算研究MOF基SACs的局部原子-载体相互作用、配位环境和电子结构以及光催化过程中电荷转移；
（4）应高度考虑高活性的SAs和MOF载体，以进一步提高本征光催化活性；
（5）应探索不同类型SAs在同一MOF载体上存在的协同相互作用；
（6）应系统调控表面活性SAs的电荷状态，以深入了解MOF负载的SACs的光活化路径；
（7）应探索扩大MOF负载SACs的应用领域。
程敏/刘洋EES综述：MOF负载SAs协同高效光催化的进展
Single atoms meet metal-organic frameworks: collaborative efforts for efficient photocatalysis. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01037B.

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