中国科学院福建物质结构研究所林启普团队JACS:限域光敏剂的钼硫簇超分子实现双光催化

背景：在全球能源与环境挑战下，发展高效光催化技术至关重要。原子级精确的钼硫簇是理想的光催化材料，但传统系统依赖外部光敏剂，存在界面耦合弱、电荷转移效率低等问题。研究目的：中国科学院福建物质结构研究所林启普团队提出基于静电限域和晶体学精度的超分子工程策略，构建了空间集成光敏中心和催化中心的钼硫簇基超分子材料Ru@MoS-MBIZ，旨在克服传统体系的光响应性和功能限制。结论：Ru@MoS-MBIZ在可见光下表现出卓越的光催化氢析出活性，产氢速率达46 mmol g-1 h-1，分别是物理混合和纯簇材料的4.5倍和118倍；同时首次将钼硫簇扩展到可见光驱动的光催化有机合成，实现高效三氟甲基化，产率>85%，底物范围广泛。实验和理论计算表明，该整合优化了电子结构，促进高效电荷分离和快速载流子传输，为多功能光催化剂提供了可扩展策略。