中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员曹荣团队，从MOFs配体与金属节点配位层的角度入手，选取由吡唑基金属卟啉与NiOx簇构筑的PCN-601作为光催化剂，实现在CO2和水蒸气的气固相体系中的光催化CO2全还原反应，其CO2至CH4的产率达到已报道的室温光催化CO2全还原体系的水平。
有机光催化剂是一类能够通过吸收可见光或紫外光进行激发的有机化合物，能够在光催化反应中充当催化剂。设计、合成和应用有机光催化剂是一个活跃的研究领域，以下是有机光催化剂的设计、合成和应用的一般步骤和相关应用：
1. 设计有机光催化剂：
- 光吸收性能：有机光催化剂应能够吸收可见光或紫外光范围内的光，以有效利用太阳能。
- 激发态寿命：有机光催化剂应具有足够长的激发态寿命，以允许反应物分子与其发生有效的反应。
- 反应性质：有机光催化剂应具有适当的反应性质，如氧化、还原、自由基生成等，以促进目标反应的进行。
2. 合成有机光催化剂：
- 功能基团引入：通过合成化学方法，在分子结构中引入合适的功能基团，以调节光学和电子性质，提高光催化活性。
- 共轭体系设计：通过构建具有共轭体系的分子结构，增强光吸收能力和激发态寿命。
- 扩展π共轭：通过延长共轭体系，引入芳香环或共轭双键等结构，增强吸收能力和电子传递性能。
3. 应用有机光催化剂：
- 有机合成：有机光催化剂可应用于各种有机合成反应，如C-H键功能化、烯烃环化、氧化反应等。通过光催化反应可以实现高效、高选择性的合成路线。
- 能源转换：有机光催化剂可用于太阳能转化、光电化学水分解和人工光合作用等能源转换过程中，实现光能的高效利用。
- 环境修复：有机光催化剂可应用于水污染处理、空气净化和有机废物降解等环境修复领域，通过光催化反应实现污染物的降解和去除。
有机光催化剂的设计、合成和应用是一个多学科交叉的领域，涉及有机化学、光化学、材料科学等多个方面的知识和技术。随着对可持续化学和绿色合成的需求增加，有机光催化剂在合成化学和环境领域的应用前景日益广阔。
