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随着能源需求的持续增长,如何有效的将太阳能转化为化学能已经成为当今的研究热点.光催化是实现太阳能转化的有效途径之一.目前涉及较多的光催化剂主要包括半导体、分子筛和金属有机配合物等.金属有机框架材料(MOFs)是由有机配体连接的分立的半导体量子点组成,它具有的高比表面、结构和光吸收性能可调变性等特点显示它有可能成为一类新型光催化材料.事实上,已经有一些报道研究了MOFs在光催化CO2还原、光解水产氢等方面的应用.尽管如此,MOFs作为光催化剂的研究仍然处于起步阶段,深入明晰其光催化机理有助于开发新型高效的MOFs光催化剂.在半导体光催化中,贵金属的负载能够有效促进光生载流子分离,从而提高其光催化性能.但是贵金属在MOFs光催化中所起的作用目前还没有报道.本文通过实验和理论计算结合,研究了不同贵金属(Au和Pt)对NH2-MIL-125(Ti)光催化性能的影响.实验以乙腈为溶剂,三乙醇胺为牺牲剂,在CO2气氛中可见光照下进行.如图1a所示,在没有负载贵金属的情况下,NH2-MIL-125(Ti)的主要产物为甲酸,产生的H2几乎可以忽略.Au和Pt的负载均提高了NH2-MIL-125(Ti)的产氢性能.根据文献可知,产氢和CO2还原为竞争反应,二者应为此消彼长的关系.因此Au/NH2-MIL-125(Ti)表现出低于NH2-MIL-125(Ti)的CO2还原活性(图1b).但是Pt/NH2-MIL-125(Ti)却具有比NH2-MIL-125(Ti)更高的CO2还原性能(图1b).我们通过ESR分析和理论计算研究得到了Pt/NH2-MIL-125(Ti)的反应机理.Pt/NH2-MIL-125(Ti)上的Pt到Ti-O中心的氢溢流促进了CO2还原活性物种Ti3+的生成,使其具有更高的CO2还原活性.本研究阐明了贵金属在MOFs光催化中的作用,为开发新型高效的MOFs光催化材料提供了理论指导.另外,本工作显示了贵金属/MOFs光催化体系在其他氢相关的光催化反应中的巨大应用潜力.