文献综述
1选题背景与意义[1]随着世界经济的发展,伴随着化石燃料的逐渐枯竭和日益突出的环境恶化,人类对便宜、干净和可持续能源的需求不断增长,因此对发展环境友好型的新能源开始投入大量研究。
氢气因为热值大、无污染、清洁、高效等优点,被认为是一种拥有广阔发展前景的化石燃料替代能源。
[2]目前,光电催化及电催化水分解被广泛认为是从水中制氢资源的最佳方式之一。
[3]金属有机框架(MOFs)由于其特殊的三维孔结构,超高的比表面积和活性金属位点的良好分布,在能量转换系统中被视为一类功能广泛的多孔材料。
[4]金属有机框架(MOFs)已成为人工光合作用的新型支架,因为它们具有将均相光敏剂和催化剂结合到其坚固的异相基质中的独特能力。
MOFs可以提供大量的结合位点作为活性位点,从而显着提高光催化性能。
金属有机骨架(MOFs)具有高比表面积、可控的孔结构、均匀的结晶度,特别是它的不饱和金属阳离子或金属团簇可以很方便设计成催化活性物种[5],是一类优异的催化材料。
在传统光催化过程中 ,超过带隙能量的光被半导体吸收导致电荷分离,电子被激发从材料的价带(VB)跃迁到导带(CD),留下带正电荷的空穴, 而光产生的载流子迁移到半导体的表面, 一旦载流子到达表面,空穴和电子就可以在一定的条件下发生还原和氧化反应。
现有的光催化剂性能还有待提高,为解决这一问题,近年来的研究主要集中在基于MOFs的高效光催化剂的设计和合成上。
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