张淑娟/马晶教授：双酮后修饰，促进MOFs可见光催化产单线态氧

张淑娟和马晶教授团队开发出一种创新的双酮后修饰策略 ， 显著提升了金属有机框架材料（MOFs）在可见光驱动下生成单线态氧（1O2）的能力 。这一成果为MOFs材料的光催化设计和应用开辟了新的思路。

双酮后修饰策略的核心在于通过重氮偶合反应，将具有光活性的乙酰丙酮（AA）引入到MOFs材料中 。这种修饰不仅增强了MOFs的光吸收能力，还将材料的光响应范围拓宽至可见光区域。具体来说，修饰后的MOFs材料在400-800 nm波长范围内表现出优异的染料脱色和细菌灭活性能。

马晶教授团队的理论计算揭示了双酮后修饰的机制。 AA的引入能够减小MOFs的带隙 ，主要源于导带底ECBM（配体Linkers为主要贡献）的降低。更重要的是，AA的引入带来了配体局部片段之间的配体内电荷转移（ILCT）过程，与原有的配体到金属簇的电荷转移（LCCT）过程形成耦合。这种耦合机制使得MOFs材料在可见光下催化生成1O2的能力大幅提升。

与传统的I型和II型MOFs相比，双酮修饰后的MOFs展现出独特的优势 。它们不仅操作简单、成本低廉，而且适用范围广泛。在实际应用中，这种材料表现出优异的染料脱色和细菌灭活性能，为光催化技术在环境污染控制和光动力疗法等领域的应用提供了新的可能性。

1O2作为一种重要的活性氧物种，在多个学科领域都有着广泛的应用前景 。特别是在光动力疗法中，1O2能够有效灭活耐药菌，而不会引发生物体内的防御机制。这使得双酮后修饰策略在光催化杀菌方面展现出巨大的潜力。

张淑娟教授课题组此前的研究表明，游离态AA在水溶液中具有出色的光化学特性，可作为电子穿梭体有效促进污染物的降解或转化。然而，游离态AA因其水溶性，只能作为消耗性试剂使用。将双酮结构引入MOFs材料中，不仅增强了材料的吸光性能，而且使双酮从牺牲型光敏剂拓展至可循环使用的光催化剂，为双酮在水污染控制领域的应用开辟了新的道路。

这项研究不仅为MOFs的光催化设计提供了新的思路，而且证明了锚定在材料中的双酮能够保持其原有的光化学活性。未来，这一策略有望在更多类型的MOFs材料中得到应用，为开发高效、经济的光催化材料开辟新的方向。