西安建筑科技大学王彤彤等FESE综述：BMOFs光催化材料在能源生产和废水处理中的研究进展

近日，来自西安建筑科技大学修复生态学团队的王彤彤助理教授等人在 Frontiers of Environmental Science & Engineering 期刊第 18 卷第 12 期上发表了题为“ Advances in bimetallic metal organic frameworks (BMOFs) based photocatalytic materials for energy production and waste water treatment ”的综述论文。

本文综述了双金属金属有机框架 (BMOFs) 在光催化领域的最新进展，探讨了 BMOFs 的结构、光学特性、合成策略以及与其他材料形成异质结的优势；并分析了其在光催化有机污染物降解、氢气和二氧化碳还原等方面的应用。此外，文章还讨论了 BMOFs 在光催化应用中面临的挑战和未来研究方向。

BMOFs 由两种或多种金属离子与有机配体通过自组装形成，具有高度的结构可调性和功能化潜力。这种结构特性使得 BMOFs 能够容纳各种客体分子和底物，从而在光催化反应中表现出优异的性能。此外， BMOFs 在调节金属离子形状、配置和配体协调环境方面的独特优势，这些优势为优化光催化性能提供了更多可能性。

图 1 BMOFs 与其他光催化剂相比的优势

在能源生产方面， BMOFs 作为光催化剂能够高效地将光能转化为化学能。例如 BMOFs 在光解水产氢方面展现的优异性能，通过掺杂、修饰等手段可进一步提高其光催化效率的研究进展。在水处理领域， BMOFs 展现出了对有机污染物和重金属离子的高效去除能力。通过吸附、降解等机制， BMOFs 能够有效地净化水质，为环境保护和可持续发展做出贡献。文章还介绍了利用 BMOFs 进行光芬顿氧化、降解盐酸四环素等污染物的具体应用场景，展示了 BMOFs 在环境污染物处理方面的广泛应用前景。

此外，文章从理论层面对 BMOFs 的光催化机制进行了深入剖析。通过计算和分析电子结构、能带位置等关键参数，揭示了 BMOFs 在光催化过程中的电荷分离、迁移和复合等关键步骤的机理。这些理论成果不仅为优化 BMOFs 的光催化性能提供了指导，也为后续的研究工作提供了重要的理论基础。

尽管 BMOFs 在光催化方面已经取得了一定的成果，但仍存在许多问题和挑战。例如，如何进一步提高 BMOFs 的稳定性和再生能力、如何优化其光吸收和电荷传输性能等。因此，持续的研究和创新思维对于推动 BMOFs 在光催化领域的应用和发展至关重要。