多組分金屬鍍層可以集成不同構(gòu)件的功能，以實(shí)現(xiàn)高級應(yīng)用的協(xié)同效應(yīng)。基于金屬配位驅(qū)動(dòng)的自組裝，西安交通大學(xué)張明明教授和何剛教授等人報(bào)道了一系列等晶格四苯乙烯基金屬材料的制備，并通過多核核磁共振、ESI-TOF-MS和單晶X射線衍射技術(shù)對其進(jìn)行了表征。

將光敏性四苯基乙烯單元作為面和Re催化配合物作為柱適當(dāng)?shù)卣系絾蝹€(gè)金屬鍍層中，光催化析氫速率高達(dá)1707 μmol g^-1 h^-1，是已報(bào)道的金屬鍍層中最高的析氫速率之一。

通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算，作者揭示了金屬鍍層4e的電子結(jié)構(gòu)。從金屬鍍層4e的HOMO-LUMO能譜看出，電子占據(jù)態(tài)主要由Re催化中心的一側(cè)貢獻(xiàn)，而電子的未占據(jù)態(tài)發(fā)生了明顯的變化，是由Re催化中心兩側(cè)的電子廣泛分布在催化中心周圍造成的，表明稀土側(cè)的電子容易被激發(fā)，有利于稀土催化中心的反應(yīng)。4e的LUMO能量高于H⁺/H₂的LUMO能量，表明在熱力學(xué)上有利于還原質(zhì)子，從而使輻照后產(chǎn)生H₂成為可能。

此外，BIH的HOMO值高于4e，表明電子給體能夠有效地將電子轉(zhuǎn)移到金屬鍍層4e，從而保持制氫過程。在模擬的陽光照射下，TPE分子被激發(fā)產(chǎn)生光致電子，由于TPE分子在金屬鍍層4e中的合適空間位置，這些電子隨后轉(zhuǎn)移到Re催化中心。最后，利用這些電子在金屬膜的Re催化中心表面將H⁺還原為H₂。

Isoreticular Preparation of Tetraphenylethylene-based Multicomponent Metallacages towards Light-Driven Hydrogen Production. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202311137.