综述：利用金属有机框架复合材料提升光催化性能

这篇综述系统总结了金属有机框架（MOFs）及其复合材料在光催化领域的最新进展，重点探讨了碳基材料（如石墨烯、g-C3N4）、金属离子掺杂、金属氧化物/硫化物等复合策略对光催化性能（如电荷分离、光吸收）的增强机制，并分析了其在析氢反应（HER）、CO2还原（CO2RR）和污染物降解等领域的应用挑战与前景。

　　

金属有机框架复合材料的光催化性能提升

碳基材料/MOF复合光催化剂

碳基材料如石墨烯（Gr）、g-C₃N₄和碳点（CDs）与MOFs复合可显著提升光催化效率。例如，石墨烯纳米片（GNF）嵌入ZIF-67后，CO₂还原产甲醇和乙醇的速率分别提高1.93倍和1.59倍，归因于石墨烯的高电子迁移率抑制了电子-空穴复合。g-C₃N₄/MOF异质结（如IEF-11/g-C₃N₄）通过S型机制实现高效电荷分离，析氢速率达576 μmol g^?1 h^?1，远超单一组分。

金属离子掺杂MOFs

贵金属（如Ag、Au）和非贵金属（如Fe、Cu）掺杂可调控MOFs的电子结构。Ag@NH₂-MIL-88B在LED光下对Cr(VI)的还原效率提升2.71倍，得益于银纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）效应。Fe@PCN-222通过Fe³⁺的类芬顿反应将H₂O₂转化为·OH自由基，促进CH₄选择性光催化转化（44.43 μmol g^?1 h^?1）。

金属氧化物/硫化物复合MOFs

TiO₂/MIL-101(Cr)异质结通过II型能带对齐实现四环素（TC）降解率94.85%，而PdS@MIL-125-NH₂@ZnS的析氢速率达1164.2 μmol g^?1 h^?1，归因于ZnS的窄带隙（≈2.4 eV）与MOFs的协同作用。

应用进展

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  水分解：CdS@ZIF在无牺牲剂条件下实现全水分解，O₂/H₂产量比严格遵循1:2化学计量比。

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  CO₂还原：Zr-MBA-Ru/Re-MOF通过光敏剂-催化剂协同作用，CO产率440 μmol g^?1 h^?1。

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  污染物降解：ZnIn₂S₄@PCN-224的Z型机制使四环素盐酸盐（TCH）降解率达99.9%。

挑战与展望

尽管MOF基复合材料在光催化中表现优异，但仍面临稳定性差、重金属毒性（如CdS）和规模化生产瓶颈。未来需结合原位表征和理论计算揭示反应机制，并开发MXenes、COFs等新型复合体系以突破性能限制。