利用太阳光制造氢气是获得可再生清洁能源的有前途的途径。为此，具有有效光吸收和电荷转移的低成本光催化剂至关重要，因为目前性能最好的体系通常涉及贵金属，如Pd和Pt。
基于此，广东工业大学何军教授，钟礼匡博士，新加坡科技研究局（A*STAR）徐政涛教授（共同通讯作者）等人报道了一种基于廉价金属Fe和Ni的集成有机-无机光催化剂，其中金属离子与有机连接分子（2,5-二巯基-1,4-苯二甲酸，H4DMBD）形成强金属-硫键，生成二维配位层以促进光吸收和电荷传输。
本文通过DFT计算研究了HER活性，考察了具有两种活性中心（即[MO4]和[MS2O2]）的四种模型：[Ni]，[Fe]，[Fe2Ni4]，[Fe4Ni2]。在[Ni]中，[NiO4]的∆GH∗ (0.78 eV)小于[NiS2O2] (0.82 eV)，表明[NiO4]上H2析出的动力学势垒低于[NiS2O4]。
在[Fe]中，[FeS2O2]的∆GH∗ (0.78 eV)比[FeO4] (1.15 eV)小得多，表明[FeS2O2]负责[Fe]的H2析出。此外，[Fe2Ni4]的∆GH∗ (0.76 eV)小于[Fe4Ni2] (0.82 eV)表明Fe中心掺杂的[FeO4]和[NiS2O2]具有最好的光催化HER性能。
本文进一步计算了Ni和Fe中心之间的电荷差，以说明Fe掺杂如何提高HER的光催化性能。[Fe2Ni4]的电子密度差图显示，Fe中心的电子密度减少，而Ni中心的电子密度增加，换言之，电子从Fe中心向Ni中心移动。Bader电荷分析表明，每个Ni中心平均接受来自Fe中心的≈0.76 e电子。以上分析表明Fe掺杂通过电子给予增强了Ni中心的光催化HER活性。
Nanoscaling and Heterojunction for Photocatalytic Hydrogen Evolution by Bimetallic Metal-Organic Frameworks. Adv. Funct. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adfm.202214450.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214450.
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(3S）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3S)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-46-0
2026-02-26
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(3R）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3R)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-42-6
2026-02-26
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荜茇酰胺CAS: 20069-09-4
2026-01-29
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Anzurogenin D CAS: 56816-69-4
2026-01-29
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葫芦巴碱盐酸盐 CAS No.：6138-41-6
2026-01-29
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精胺二水合物CAS: 403982-64-9
2026-01-29
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乙酰牛磺酸镁CAS:75350-40-2
2026-01-29
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1-甲基烟酰胺氯化物CAS: 1005-24-9
2026-01-29
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葫芦巴碱硫酸盐 CAS No.：856959-29-0
2026-01-29
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红景天苷 CAS:10338-51-9
2026-01-29
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双酚A双环氧乙烷酯_diglycidyl ether diphenolate glycidyl ester_CAS:4204-81-3
2026-01-05
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CK-3825076_CAS:3023452-80-1
2026-01-05
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丙酰辅酶A_Propionyl CoA_CAS:317-66-8
2026-01-05
