近日，大连理工大学精细化工重点实验室段春迎教授团队在金属有机多面体配合物模拟酶光催化研究取得新进展，通过配位组装合成具有限域空腔的金属有机八面体结构，实现了高效率光催化H₂S分解为H₂和单质S的全分解反应。研究成果“Control of Redox Events by Dye Encapsulation Applied to Light-Driven Splitting of Hydrogen Sulfide”近日发表于《德国应用化学》期刊上（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 11759-11763, DOI: 10.1002/anie.201704327）。 

　　在硫化氢（H₂S）分解系列研究中，分解产物多倾向产生S_n^2-，而不是单质硫，影响体系的分解效率和产物的进一步利用。段春迎团队聚焦于通过金属有机多面体配合物的空腔内部的限域效应对反应体系的催化效率和反应产物进行定向调控。通过体系的限域效应模拟生物酶的主客体催化过程实现高效的催化体系。在限域金属有机笼状结构光催化分解水研究的基础上（J. Am. Chem. Soc., 2015,137, 3967；Chem. Eur. J., 2016, 22, 18107），他们通过三臂双齿的刚性配体与四配位的镍组装新型的金属有机八面体结构。八面体的限域空腔能够实现对光敏剂的主客体包和，在包和的超分子体系中通入H₂S气体在氙灯照射下，体系催化产生氢气，催化剂光催化转化的效率达到了2600。也就是说1 mmol的催化剂能够分解约60 L的H₂S气体。同时反应后的体系中还可以进一步得到硫单质。产物为具有应用价值的氢气和单质硫，实现了H₂S的绿色转化。 

图来源：Angew. Chem. Int. Ed.

　　对光催化过程进一步研究证实，在这个超分子体系光催化过程中，在八面体空腔内部催化分解H₂S产生氢气，在空腔外部是S^2-被氧化为单质硫的过程。H₂S作为与水相似的模拟物。模拟了光催化水分解的氧化、还原过程，实现了在限域空腔对同一反应体系氧化和还原反应的串联。同时，为模拟光合作用H₂O的全分解提供新的思路。 

　　（来源：大连理工大学）