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程敏/劉洋EES綜述：MOF負載SAs協同高效光催化的進展

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程敏/劉洋EES綜述：MOF負載SAs協同高效光催化的進展
以金屬單原子（SAs）為活性位點的光催化劑由于其最大的原子利用效率、明確的活性中心和出色的光催化活性而引起了廣泛的關注。近年來，金屬有機骨架（MOFs）因其高孔隙率、功能可調節、結構可定制和豐富的錨定位點而成為制備單原子催化劑（SACs）的有希望載體/前體。
基于此，湖南大學程敏助理教授和中南大學劉洋特聘副教授（共同通訊作者）等人報道了他們全面總結了MOF負載SACs用于高效光催化的最新發展情況。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負載SAs協同高效光催化的進展
首先，作者深入討論了MOFs和SAs在光催化系統中的作用及其在提高光催化性能方面的協同作用。接著，對MOF負載SAs類型進行分類，以揭示其形成過程和協同環境。作者還重點介紹了用于識別和檢測MOF負載SAs原子結構的高級表征技術。
然后，作者還全面介紹了MOF負載SACs用于光催化能量轉換的進展，包括CO2還原和析氫反應（HER）。最后，作者提出了對技術挑戰和未來研究方向的展望，這將有望促進先進MOF負載SACs的設計，以實現高效的光催化。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負載SAs協同高效光催化的進展
為了實現高性能MOF負載SACs并推動SACs在光催化中的實用性，還應解決以下問題：
（1）利用MOF作為載體制備高負載SAs（>4 wt%）取得一定成功，但合成具有更高金屬負載的單原子光催化劑仍具有挑戰性；
（2）開發更強的表征技術，對于SAs和MOFs間協同提高光催化性能的實際作用的基本認識仍然存在很大差距；
（3）加強理論計算研究MOF基SACs的局部原子-載體相互作用、配位環境和電子結構以及光催化過程中電荷轉移；
（4）應高度考慮高活性的SAs和MOF載體，以進一步提高本征光催化活性；
（5）應探索不同類型SAs在同一MOF載體上存在的協同相互作用；
（6）應系統調控表面活性SAs的電荷狀態，以深入了解MOF負載的SACs的光活化路徑；
（7）應探索擴大MOF負載SACs的應用領域。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負載SAs協同高效光催化的進展
Single atoms meet metal-organic frameworks: collaborative efforts for efficient photocatalysis. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01037B.

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