鹵化有機(jī)鉛雜化材料（Organolead halide hybrids）具有許多用于光催化的有前途的特性，例如可調(diào)帶隙和出色的載流子傳輸，但是它們的不穩(wěn)定性使其容易受到極性分子的影響，并限制它們?cè)跐駳庵械墓獯呋?/span>

基于此，同濟(jì)大學(xué)費(fèi)泓涵教授（通訊作者）等人報(bào)道了以[Pb₂X]³⁺（X?=?Br^–/I^–）鏈為二級(jí)構(gòu)建單元（secondary building units, SBUs）和2-氨基對(duì)苯二甲酸酯為有機(jī)連接劑的金屬有機(jī)骨架（MOFs）的構(gòu)建，并擴(kuò)展了它們?cè)诠獯呋疌O₂還原中的應(yīng)用，以水蒸氣為還原劑。

在文中，作者通過(guò)晶體工程實(shí)現(xiàn)了兩類(lèi)不同的固態(tài)材料（即MOFs和有機(jī)鉛鹵化物雜化材料）之間的橋接。所制備的開(kāi)放框架由作為SBUs的1D [Pb₂Br]³⁺或[Pb₂I]³⁺鏈和作為接頭的2-氨基對(duì)苯二甲酸（NH₂-bdc）組成，結(jié)合了MOFs和鹵化鉛雜化物的優(yōu)勢(shì)特性。與傳統(tǒng)有機(jī)鉛鹵化物鈣鈦礦的離子結(jié)構(gòu)不同，Pb²⁺-Br/I MOFs表現(xiàn)出高水分穩(wěn)定性，可以通過(guò)水蒸氣的氧化實(shí)現(xiàn)有效的CO₂光還原。

兩種帶有原始NH₂-bdc接頭的MOFs都具有廣泛的可見(jiàn)光吸收、高載流子遷移率和微米范圍內(nèi)的長(zhǎng)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度。它們?cè)贑O₂還原方面的光催化活性（400 nm處的AQY為1.4%，Ru助催化劑為1.58 wt.%）是使用水蒸氣作為犧牲劑的有機(jī)鹵化鉛雜化物中報(bào)道的最高值。

該性能也高于許多具有相同有機(jī)連接劑（例如UiO-66(Zr)-NH₂和MIL-101(Fe)-NH₂）的基準(zhǔn)金屬-oxo MOFs。該工作將鉛鈣鈦礦的優(yōu)異載流子傳輸顯著推進(jìn)到MOFs領(lǐng)域。

Bromo- and iodo-bridged building units in metal-organic frameworks for enhanced carrier transport and CO₂ photoreduction by water vapor. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32367-0.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32367-0.