前 言
2019年6月，《催化学报》在线发表了中山大学石建英副教授和刘军民教授团队在太阳能光催化领域的最新研究成果。该工作报道了均相金属-有机分子笼产氢器件在二维石墨相C3N4半导体表面的多相化方法，并获得了远高于均相体系光催化产氢性能。
背景介绍
可见光驱动水分解制氢是实现太阳能向清洁化学能转化的有效策略，多相半导体催化剂和均相分子基催化剂在光催化领域均取得了重要的研究进展。我们发展的集合了8个光敏金属有机钌中心和6个催化Pd2+中心于一体的金属-有机分子笼产氢器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在单一分子笼内构筑出多个相互独立的能量传递和电子转移通道，实现了电子的定向转移和能量的高效传递，获得了高达380 μmol h-1的初始产氢速率和635的TON(48h) 。[1-2] 尽管金属有机分子笼具有高的产氢性能，但长时间光照后金属-有机分子笼的解离，导致其催化性能显著降低。

本文亮点
MOC-16/g-C3N4催化剂在实现MOC-16多相化的同时，继承了MOC-16本身多光敏中心，多催化中心以及电子的定向转移和能量的高效传递性能，同时氮化碳光电子向MOC-16的转移进一步促进了产氢性能的提高。
研究思路
均相催化剂多相化是解决分子基催化剂稳定性的有效途径。针对MOC-16光照条件下解离后钯纳米颗粒团聚致使催化剂失活的问题，我们以二维片层结构的石墨相氮化碳为载体，基于MOC-16与氮化碳表面的静电和π-π相互作用，以及与其边缘配位不饱和键之间的氢键相互作用，成功实现了MOC-16在氮化碳基底的高分散性固载。