近日，化学与制药学部能源环境光催化团队周卫教授在国际顶级期刊Advanced Functional Materials (IF=18.5)上在线发表了题为“Regulation of the Built-In Electric Fields of MIL-125(Ti)@Ti-Ce-MOF Yolk-Shell Z-Scheme Heterojunctions via Ligand Defects Toward Optimized Photocatalytic Performances”的研究论文，目前已被热点专题（Hot Topic: Photocatalysis）收录。学部胡婷婷副教授为本文第一作者，周卫教授和青岛科技大学刘福胜教授、山东第一医科大学冯盼盼博士为共同通讯作者，齐鲁工业大学（山东省科学院）化学与化工学院为通讯单位。
在光催化领域，内建电场（IEF）对于提升纳米材料的光催化性能至关重要。通过IEF的可控形成可以有效分离光生电子和空穴，并优化材料的能带结构，从而提高其光催化性能。这项研究工作通过离子刻蚀方法，成功合成了一种新型缺陷型金属-有机框架（MOF），即MIL-125(Ti)@Ti-Ce-MOF卵黄壳Z型异质结。通过精确控制MOF异质结中的配体缺陷浓度，有效调节了异质结内IEF的强度，从而优化了光生载流子的分离效率和传输能力。实验和理论结果均表明，Z型异质结结构中的配体缺陷能够显著增强光生载流子的分离效率，并通过调节IEF来提升传输能力。MIL-125(Ti)@Ti-Ce-MOF卵黄壳异质结的光催化四环素（TC）降解性能比单独的Ti-Ce-MOF和MIL-125(Ti)分别高出约52.5倍和5.5倍，这一显著提升归因于增强的IEF带来的高效空间电荷分离。此外，通过密度泛函理论（DFT）计算和相关实验，揭示了IEF与配体缺陷浓度之间的关系，并提出了可能的光催化反应机制。这项研究不仅展示了通过调控IEF强度来优化MOF@MOF基催化剂的光催化性能，而且为设计合成高效的光催化材料提供了新的思路和方法。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416556
作者简介：
胡婷婷，齐鲁工业大学（山东省科学院）副教授，硕士生导师。主要研究方向为MOF基光催化材料的设计合成与性能研究。以第一/通讯作者在Advanced Functional Materials、Chinese Journal of Catalysis、Chinese Chemical Letters等高水平期刊发表SCI论文10余篇，授权发明专利3件。
周卫，齐鲁工业大学（山东省科学院）教授，博士生导师。省杰出青年基金和省青年科技奖获得者，山东省高校青创团队（人才引育计划）能源环境光催化团队负责人。入选科睿唯安（Clarivate）2022年度全球“高被引科学家”和全球前2%顶尖科学家终身科学影响力榜单。目前担任中国感光学会青年理事会理事、中国感光学会光催化专业委员会委员、中国化学会高级会员、Advanced Powder Materials特聘编委、《中国化学快报》(Chinese Chemical Letters, CCL)青年编委、EcoEnergy青年编委、Materials Communications编委、Environmental Functional Materials编委、Nanomaterials编委、《山东化工》编委。主要研究多孔纳米材料在能源环境光催化领域的应用，近年来主持国家自然科学基金（6项）、省杰出青年基金等省部级项目二十余项，以第一/通讯作者在Mater. Sci. Eng. R、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等国际期刊发表SCI收录研究论文180余篇，被他人引用1.9万余次，h因子77，ESI TOP 1%高被引论文20余篇，封面论文12篇。出版中文专著2部、英文著作3章节，授权中国发明专利20余件，获省科学技术奖一等奖2项、省青年科技奖及市青年科技奖等。
