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程敏/劉洋EES綜述：MOF負(fù)載SAs協(xié)同高效光催化的進(jìn)展

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程敏/劉洋EES綜述：MOF負(fù)載SAs協(xié)同高效光催化的進(jìn)展
以金屬單原子（SAs）為活性位點(diǎn)的光催化劑由于其最大的原子利用效率、明確的活性中心和出色的光催化活性而引起了廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，金屬有機(jī)骨架（MOFs）因其高孔隙率、功能可調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)可定制和豐富的錨定位點(diǎn)而成為制備單原子催化劑（SACs）的有希望載體/前體。
基于此，湖南大學(xué)程敏助理教授和中南大學(xué)劉洋特聘副教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了他們?nèi)婵偨Y(jié)了MOF負(fù)載SACs用于高效光催化的最新發(fā)展情況。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負(fù)載SAs協(xié)同高效光催化的進(jìn)展
首先，作者深入討論了MOFs和SAs在光催化系統(tǒng)中的作用及其在提高光催化性能方面的協(xié)同作用。接著，對(duì)MOF負(fù)載SAs類型進(jìn)行分類，以揭示其形成過(guò)程和協(xié)同環(huán)境。作者還重點(diǎn)介紹了用于識(shí)別和檢測(cè)MOF負(fù)載SAs原子結(jié)構(gòu)的高級(jí)表征技術(shù)。
然后，作者還全面介紹了MOF負(fù)載SACs用于光催化能量轉(zhuǎn)換的進(jìn)展，包括CO2還原和析氫反應(yīng)（HER）。最后，作者提出了對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)和未來(lái)研究方向的展望，這將有望促進(jìn)先進(jìn)MOF負(fù)載SACs的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)高效的光催化。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負(fù)載SAs協(xié)同高效光催化的進(jìn)展
為了實(shí)現(xiàn)高性能MOF負(fù)載SACs并推動(dòng)SACs在光催化中的實(shí)用性，還應(yīng)解決以下問(wèn)題：
（1）利用MOF作為載體制備高負(fù)載SAs（>4 wt%）取得一定成功，但合成具有更高金屬負(fù)載的單原子光催化劑仍具有挑戰(zhàn)性；
（2）開(kāi)發(fā)更強(qiáng)的表征技術(shù)，對(duì)于SAs和MOFs間協(xié)同提高光催化性能的實(shí)際作用的基本認(rèn)識(shí)仍然存在很大差距；
（3）加強(qiáng)理論計(jì)算研究MOF基SACs的局部原子-載體相互作用、配位環(huán)境和電子結(jié)構(gòu)以及光催化過(guò)程中電荷轉(zhuǎn)移；
（4）應(yīng)高度考慮高活性的SAs和MOF載體，以進(jìn)一步提高本征光催化活性；
（5）應(yīng)探索不同類型SAs在同一MOF載體上存在的協(xié)同相互作用；
（6）應(yīng)系統(tǒng)調(diào)控表面活性SAs的電荷狀態(tài)，以深入了解MOF負(fù)載的SACs的光活化路徑；
（7）應(yīng)探索擴(kuò)大MOF負(fù)載SACs的應(yīng)用領(lǐng)域。
程敏/劉洋EES綜述：MOF負(fù)載SAs協(xié)同高效光催化的進(jìn)展
Single atoms meet metal-organic frameworks: collaborative efforts for efficient photocatalysis. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01037B.

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