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Single Pt Atoms Confined into a Metal–Organic Framework for Efficient Photocatalysis

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作者
Xinzuo Fang,Qichao Shang,Yu Wang,Long Jiao,Tao Yao,Yafei Li,Qun Zhang,Yi Luo,Hai‐Long Jiang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:30 (7) 被引量:681
标识
DOI:10.1002/adma.201705112
摘要

Abstract It is highly desirable yet remains challenging to improve the dispersion and usage of noble metal cocatalysts, beneficial to charge transfer in photocatalysis. Herein, for the first time, single Pt atoms are successfully confined into a metal–organic framework (MOF), in which electrons transfer from the MOF photosensitizer to the Pt acceptor for hydrogen production by water splitting under visible‐light irradiation. Remarkably, the single Pt atoms exhibit a superb activity, giving a turnover frequency of 35 h −1 , ≈30 times that of Pt nanoparticles stabilized by the same MOF. Ultrafast transient absorption spectroscopy further unveils that the single Pt atoms confined into the MOF provide highly efficient electron transfer channels and density functional theory calculations indicate that the introduction of single Pt atoms into the MOF improves the hydrogen binding energy, thus greatly boosting the photocatalytic H 2 production activity.
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