10月4日消息，俄勒冈州立大学（OSU）理学院Kyriakos Stylianou教授团队在《美国化学会志》（JACS）发表新型光催化制氢材料研究。团队开发的金属有机框架（MOF）材料BVR-19可在光照下快速分解水制氢，其核心创新在于依赖含硫有机配体而非金属节点承担捕光与电子转移。

BVR-19含有一种罕见的硫-硫键：受光激发后该键临时断开，产生高活性硫物种，驱动产氢反应。Stylianou解释，材料的工作方式改变了MOF光催化剂的设计思路——不依赖金属原子，而是由含硫有机构建单元捕获光能并把电子输送到产氢位点。这意味着BVR-19无需额外添加昂贵的金属助催化剂，未来光驱动制氢系统的设计可以更简单。此外，BVR-19可在室温水溶液中自发生成，降低了材料本身的制备能耗。

产业背景方面，当前主导的天然气蒸汽重整制氢成本约1.5美元/公斤，而绿氢约5美元/公斤，成本差距是绿氢推广的核心障碍。相比依赖电网电力的电解水路线，光催化路线直接利用太阳光，但其效率与规模化的材料成本仍是关键瓶颈。研究团队表示，通过保持材料框架不变而替换金属组分，团队发现不同版本MOF性能差异的原因，为设计更低成本的绿氢材料提供了设计蓝图。Stylianou领导的材料发现实验室（MaD Lab）长期从事MOF材料研究，该成果属于其氢能与气体分离方向的延续工作。 （来源：ScienceDaily）