综述：含锆金属有机框架在光催化析氢领域的最新研究进展

这篇综述系统总结了近三年锆基金属有机框架（Zr-MOFs）在光催化析氢（pHER）领域的研究进展，重点探讨了金属节点调控、有机配体功能化设计、孔道封装功能物种（如C60、金属簇）以及构建复合材料的策略，揭示了如何通过结构工程平衡稳定性与催化活性，为开发高效太阳能-氢能转换材料提供理论指导。

　　

2. 金属节点调控
锆基MOFs（Zr-MOFs）凭借Zr⁴⁺-羧酸配体的高键能展现出卓越的化学稳定性，但Zr⁴⁺/Zr³⁺的弱氧化还原能力限制了其催化活性。通过引入Ce、Ti、Cu等异金属节点，可协同提升氧化还原能力与电荷传输效率。例如，Ce/Zr双金属MOF通过Ce⁴⁺/Ce³⁺价态变化和氧空位（OVs）的协同作用，使析氢速率提升至468.30 μmol·h^?1；而Zr/Ti混合簇与原位生成的Pt纳米颗粒结合，实现了2545.11 μmol·g^?1·h^?1的高活性。

3. 有机配体功能化设计
配体修饰可精准调控催化微环境。邻位双氨基（-NH₂）配体通过氢键富集水分子，使Ru单原子催化剂的析氢速率达20.52 mmol·g^?1·h^?1；而二硫醇配体（-SH）能锚定过渡金属（如Cu、Cd），形成明确活性位点，其中UiO-66-dcbdt-Cu的析氢效率达4.18 mmol·g^?1·h^?1。

4. 孔道封装功能物种
MOFs的孔隙为构建强内电场提供了理想平台。C₆₀封装于NU-901中产生的静电势差使内电场强度提升10.7倍，析氢速率达22.3 mmol·g^?1·h^?1；而多金属氧酸盐Ni₁₆As₄P₄@NU-1000凭借可逆多电子催化特性，实现了120小时内1120 mmol·g^?1的稳定产氢。

5. Zr-MOFs基复合材料
与半导体（CdS、C₃N₄、ZnIn₂S₄）复合可突破单一材料局限。例如，Zr-MOF-S@CdS通过硫醇桥连抑制CdS光腐蚀，析氢速率达1861.7 μmol·g^?1·h^?1；机械研磨法制备的Zr-MOF/C₃N₄ Z型异质结则简化了合成流程并保持1.25 mmol·g^?1·h^?1的高活性。

6. 挑战与展望
当前研究仍面临规模化制备成本高、原子级结构表征技术不足等问题。未来需开发AI辅助设计策略，优化氧空位（OVs）浓度以平衡电荷分离与晶格稳定性，并探索无牺牲剂的Z型体系，推动太阳能驱动的大规模制氢应用。