多酸基有机无机杂化材料的合成及其光催化CO2 性质的研究文献综述

文献综述

1. 研究背景近几十年，化石燃料的过度燃烧和CO2的大量排放已引发了严重的能源危机和环境问题。

利用可再生的太阳能作为驱动力，将催化CO2还原成具有附加值的碳氢化合物燃料或碳氧化合物是解决这一问题的有效途径，但CO2本身具有化学惰性，需要很高的能量输入才能还原生成目标产物，因此需要寻找具有半导体性质、带隙可调的光催化剂来促进该反应的发生。

多金属氧酸盐（Polyoxometalate，缩写为POM），也被简称为多酸，是由阳离子和前过渡金属（如钒、钼、钨等元素）在其最高价氧化态与氧原子通过氧配位桥连而成的一类具有确定结构的阴离子簇合物，其中通常还包含如磷、硅、砷等杂原子。

构成POM簇的独特结构是{MOx}n，其中M以钼元素、钨元素、钒元素等为主要代表。

常见的结构单元有四面体构型的{MO4}和八面体构型{MO6}两种结构。

他们之间通过共角、共边、共面连接，形成不同的多样性结构。

多金属氧酸盐(POMs)作为一种金属氧簇，拥有明确的结构，优异的氧化还原能力，以及可以储存和转移电子，已广泛用于光催化CO2还原反应(CO2RR)。

而且POMs的溶解性、氧化还原能力、禁带宽度和热/化学稳定性这些特性可以通过更改元素的种类、加入有机配体修饰以及优化结构尺寸来调整。

目前，许多多酸基化合物在特定催化反应中表现出优异的活性，并且其明确的结构能很好的解释起催化作用的活性位点以及反应机理。