近日，我校新能源材料與低碳技術研究院張志明&魯統部教授團隊，在國際知名期刊Nature Synthesis上發表題為“Photo-induced synthesis of heteronuclear dual-atom catalysts”的論文。
異雙核金屬團簇催化劑合成的挑戰是控制異金屬之間的相互識別與團簇中雙金屬中心結構的精確確定。而在合成過程中，金屬中心1（M1）與金屬中心2（M2）易于形成M1-M1，M2-M2與M1-M2雙核團簇的混合物。本工作提出了光誘導合成策略，有效避免了同金屬離子識別成核，精準合成了異雙核團簇催化劑，耦合光吸收材料構建了系列“M1M2@吸光材料”復合催化劑。首先選用PCN作為光敏性載體，采用熱解法固載第一金屬中心M1，避免引入M2時M1-M1的相互成對，進一步光激發驅動PCN中光生電子富集于M1位點，識別、捕獲與還原M2位點，實現在光敏性載體上精準構建異雙核團簇。通過調整金屬種類，設計與合成了六例“異雙核團簇@PCN”耦合催化材料，提出了普適性光誘導合成策略，并實現了耦合催化劑的宏量制備。系統實驗表明，雙金屬中心協同可高效驅動光催化制氫與乳酸光氧化制備高附加值有機化學品，催化效率較單核催化劑提升近4倍。
