合理设计具有良好光吸收和电荷转移能力的晶态催化剂，以实现高效的光电催化反应和能量回收，仍然是一个巨大的挑战。

近日，华南师范大学Jiang Liu，兰亚乾教授精心构建了三个稳定的钛氧簇合物(TOCs，Ti₁₀Ac₆，Ti₁₀Fc₈，Ti₁₂Fc₂Ac₄)，分别用单官能化配体(9，2，5-二茂铁甲酸(Ac)或二茂铁羧酸(Fc))和双官能化配体(Ac和Fc)修饰。

文章要点

1）它们具有可调节的捕光和电荷转移能力，因此可以作为优秀的晶态催化剂，实现高效的PEC整体反应，即阳极有机污染物4-氯苯酚(4-CP)降解和阴极废水转化为H2的集成。

2）这些TOC均表现出很高的PEC活性和对4-CP的降解效率。特别是双官能团化修饰的Ti₁₂Fc₂Ac₄比单功能化修饰的Ti₁₀Ac₆和Ti₁₀Fc₈具有更高的PEC降解率(99%以上)和氢气生成量。

3）对4-CP降解途径和机理的研究表明，Ti₁₂Fc₂Ac₄较好的PEC性能可能是由于其与4-CP分子相互作用较强，产生较好的·OH自由基所致。

这项工作不仅提供了有机污染物降解和同时析氢反应的有效结合，使用晶体配位团簇作为阳极和阴极催化剂，而且开发了晶体配位化合物的PEC新应用。

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Jing-Jing Liu, et al, Achieving High-Efficient Photoelectrocatalytic Degradation of 4‑Chlorophenol via Functional Reformation of Titanium-Oxo Clusters, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c11509

https://doi.org/10.1021/jacs.2c11509