我院彭丽副教授/李军教授团队与合作者在多孔材料光催化方面取得重要进展，相关研究成果以“Ligand Conjugation-Induced Microenvironment Modulation in Defective Metal-Organic Framework Promotes Photocatalytic Hydrogen Evolution”为题，在线发表于《先进功能材料》上（Advanced Functional Materials, 2025, e22083. DOI：10.1002/adfm.202522083）。
金属有机框架（MOFs）材料被广泛应用于多相催化领域，其催化性能的提升在很大程度上依赖于对其结构的精确设计。MOFs所具有的可调孔道结构和骨架特征，为实现催化微环境的精确调控提供了独特的平台。本工作报道了一种应用于光催化产氢的MOF微环境精确调控策略。该工作基于经典的Clauson-Kaas反应，对分层多孔（HP）的缺陷型HP-UiO-66-NH2的-NH2官能团进行分子水平上的共轭拓展修饰，成功构筑了吡咯功能化的HP-UiO-66-NH2-Pyr。实验结果与理论计算综合分析表明，缺陷工程与官能团共轭扩展策略能够有效调控MOF晶体结构内的微环境，从而改变载流子的热力学与动力学行为，最终实现光催化性能的显著提升。这种显著提升主要归因于以下三个方面的优势：(1) HP-UiO-66-NH2-Pyr能高效吸收可见光，生成光生电子所需的能量更低；(2) 缺陷引入与晶体内共轭增强的协同作用为电荷传输提供了额外通道，有效抑制了电子-空穴复合并延长了激发态电子寿命；(3) 在光照激发下，吡咯中的氮原子向Zr-O簇供电子，从而加速质子还原反应。理论计算进一步表明，共轭结构的增强不仅降低了激子结合能，还显著强化了配体向金属电荷转移（LMCT）过程，从而降低了光催化产氢中的质子吸附能。本研究强调了通过精细的共轭修饰调控UiO-66-NH2晶体结构可显著提升其光催化性能，为高效光催化体系的精确设计及其在催化等多领域的拓展提供了新思路。
本工作在我院彭丽副教授、李军教授、能源学院杨述良教授和湘潭大学吕蓬勃副教授的共同指导下完成。我院2021级博士生郭钰钰为文章的第一作者，理论计算部分由湘潭大学吕蓬勃副教授完成。瑞士洛桑联邦理工学院Wendy L. Queen教授、中国科学院化学研究所韩布兴院士参与了本工作的指导、讨论及论文修改。研究工作得到中国国家自然科学基金项目（22373080、22078274）、中国福建省自然科学基金项目（2024J08008）、中央高校基本科研业务费专项资金（20720240054）、厦门大学“南强青年学者计划”以及小米青年人才计划/小米基金会的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202522083
