总体而言，人工光合作用作为一种有前景的阳光驱动的二氧化碳循环利用方法，需要光催化剂具备高效的光吸收能力以及用于与水氧化耦合的独立活性位点。
基于此，2025年3月16日，华中科技大学王靖宇等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Sunlight-driven simultaneous CO2 reduction and water oxidation using indium-organic framework heterostructures》的研究论文。
在此，作者展示了一种基于铟的金属-有机框架（MOF）异质结构，即铟-卟啉（In-TCPP）纳米片包裹一个铟-氨基-MIL-68（M68N）核，通过一种简单的一步合成法实现，该方法利用了两种有机连接体与铟节点之间的竞争性成核和生长。
这种核@壳MOF的相干界面确保了异质结构的结构稳定性，其将作为异质结以促进光生电荷的高效转移，从而实现整体光合作用。
MOF异质结构中的In-TCPP外壳提高了二氧化碳吸附能力和可见光吸收能力，从而增强了光催化二氧化碳还原性能。
同时，M68N核中的In-O位点能够高效催化水的氧化，在聚焦阳光照射下实现了高产率的甲酸（397.5 μmol g⁻¹ h⁻¹）和过氧化氢（321.2 μmol g⁻¹ h⁻¹）。
这种异质结构在整体光合作用中的卓越性能，结合其简单的合成方法，显示出利用太阳能减少碳排放和生产有价值化学品的巨大潜力。
Cai, Z., Liu, H., Dai, J. et al. Sunlight-driven simultaneous CO2 reduction and water oxidation using indium-organic framework heterostructures. Nat Commun 16, 2601 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57742-5
