将清洁太阳能转化为化学燃料是金属有机骨架（MOFs）最有前途的新兴应用领域之一。然而，MOFs中光生载流子的快速复合仍然是其光催化应用的最大障碍。尽管构造同质结是一个有前途的解决方案，但其合成仍然非常具有挑战性。
近日，加拿大国立科学研究院（INRS）Dongling Ma报道了一种“过渡金属NPs导向的MOF生长”过程，以构建具有精准结构的MOF NPs基同质结，用于可见光光催化CO2还原。
本文要点
要点1. 所制备的MOF同质结由两个（001）面堆叠在一起的纳米板组成，较小的纳米板部分嵌入到较大的纳米板中以形成可靠的同质结界面。这两个组成的纳米板具有略有不同的化学成分和晶体结构，从而具有不同的能级。
要点2. 由于形成了层次化MOF NPs的独特同质结，与单个纳米板的情况相比，该Janus结构可以在可见光催化下将水中的CO2还原为CO，增强因子为2.5。在连续光催化反应过程中，该MOF NPs催化剂具有超过22 h的优异稳定性。最重要的是，所制备的MOF具有高CO选择性（约100%）。
要点3. 研究人员利用SPVM原位监测了单个MOF纳米堆栈中光生电荷的流动方向，揭示了同质结的形成可显著提高电荷分离。此外，时间分辨FL寿命和电化学阻抗测试揭示了快速的光生载流子分离。
MOF NPs同质结的构建是一种将MOF应用于其他光催化和电催化反应（如水分解和固氮）的极有前途的途径。
Liu, Y., Chen, C., Valdez, J. et al. Phase-enabled metal-organic framework homojunction for highly selective CO2 photoreduction. Nat Commun 12, 1231 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-21401-2
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21401-2
