传统UiO-MOFs的节点主要是由Zr和Hf等金属元素构建的六核金属氧簇。然而，这类节点尺寸较小、且表面缺乏可修饰的官能团，不利于耦合光敏中心，限制了MOFs高效光催化剂的开发。因此，突破六核金属氧簇的限制，开发易于表面功能化的高核金属簇，构筑强敏化MOF光催化材料对实现高效光合成有重要推动作用。

近日，天津理工大学的郭颂、刘福臣、张志明教授等采用一种双小分子辅助策略，开发出高核低价过渡金属簇基UiO框架（Co₁₆-MOFs）。MOF平台中高核Co₁₆-N₃簇具有表面积大、可修饰性强的优点，特别是Co₁₆-N₃簇表面的叠氮分子为Click反应提供反应位点耦合强可见光吸收发色团(Bodipy)，显著提高了耦合材料的可见光吸收能力和光生电子-空穴分离效率，提升光合成效率。

Co₁₆-N₃簇上的N₃^-存在μ-1,1,1和μ-1,1两种配位模式，且未配位的一端均朝向簇的外侧。利用这一特性，作者将带有炔基基团的氟硼吡咯（Bodipy）分子与Co₁₆-N₃簇表面的叠氮基团进行Click反应，生成了三唑基团以共价键合的方式耦合Bodipy光敏剂与高核Co₁₆-N₃簇，构筑了强敏化型MOF光催化剂（Bodipy@Co₁₆-MOF-BDC）。

作者以苄胺的光氧化偶联反应为模型，评价了Co₁₆-MOFs的光催化性能。Bodipy@Co₁₆-MOF-BDC可以高效驱动光氧化苄胺偶联反应，催化产率高达100%，是Co₁₆-MOF-BDC性能的3倍以上。此外，Bodipy@Co₁₆-MOF-BDC可以循环反应5次以上，具有良好的光催化循环稳定性。Bodipy发色团的引入显著提升了催化剂的可见光吸收能力、光生电子-空穴分离效率，进而大幅提升了光合成效率。

本工作建立了新型高核钴簇基UiO-MOF平台，通过配体调控和团簇调控，构筑系列高核钴簇基UiO-MOFs。特别地，通过Click反应，使钴簇节点与强吸光发色团牢固地耦合，构筑强敏化MOF光催化剂，实现了太阳能转换效率的大幅度提升。