金属有机框架（MOFs）材料是一类基于配位键的具有明确且可调节结构的功能材料。然而，大多数配位键往往在金属节点和有机配体之间表现出较低的电荷转移效率，这极大地限制了MOFs材料在光催化领域中的应用。近年来，非晶化被认为是一种增强半导体材料光催化性能的有效策略。与晶态半导体相比，非晶态半导体具有短程有序而长程无序的特殊结构，打破了各向异性对本征传输路径的限制，有利于快速的电荷传输过程，这为解决 MOFs材料电荷转移效率差的问题提供了新思路。

近日，山东大学晶体材料国家重点实验室黄柏标教授、刘媛媛教授团队以膦酸基金属有机框架（FePPA）为研究对象，通过对合成温度的简单控制获得了晶态c-FePPA与非晶态a-FePPA，并研究了非晶化对MOFs材料的组成结构、电荷转移过程以及光催化性能的影响。

同步辐射结果表明，非晶态a-FePPA具有与晶态c-FePPA相似的基础配位结构，但非晶态a-FePPA表现出长程无序的特征。此外，与晶态c-FePPA相比，非晶态a-FePPA中的金属节点中Fe元素的电子密度更小，Fe-oxo团簇的畸变程度更大。

非晶态a-FePPA具有更低的禁带宽度与更高的光电响应程度。进一步采用光致发光光谱、原位X射线光电子能谱等系列手段探究了非晶化对MOFs材料电荷转移过程的影响，结果显示非晶化极大地促进了非晶态a-FePPA中的配体-金属电荷转移 (ligand-to-metal charge transfer, LMCT) 过程，从而提高了光生电荷的分离效率。

非晶态a-FePPA表现出更优异的光催化甲苯氧化性能，采用原位捕获实验与原位红外光谱对活性氧物种与可能的反应过程进行了分析。同时研究发现非晶态a-FePPA中畸变的Fe-oxo团簇有利于O₂的吸附与活化。

该项工作首次从结构变化的角度分析了非晶化对MOFs材料电荷转移过程与光催化性能的影响，证明了畸变的金属节点有助于促进配体-金属电荷转移过程。该项工作揭示了非晶MOFs在光催化领域的潜在优势，并为未来设计高效MOFs光催化剂提供了一种新的替代方法