利用太阳光驱动CO₂还原为燃料小分子,有望解决能源短缺和环境污染等问题。然而,目前光催化CO₂还原体系存在诸多问题,如可见光响应较弱、产物选择性较差、含有贵金属等。因此,在开发高效的光催化CO₂还原催化剂的同时,必须减少甚至避免采用贵金属,这样才能从根本上解决环境问题并同时实现可持续发展的目标。非贵金属铟基金属有机框架（In-MOFs）近年来在光催化CO₂还原领域逐渐受到关注。In-MOFs材料具有明确的结构,以及可调控的配体和金属节点,为催化剂的设计提供了许多可能。例如在MOFs结构中引入光吸收配体,与具备催化活性的金属中心相结合得到集光敏剂和催化剂于一体的结构,这可能会显著提高其催化活性,并且制备方法简单、成本低廉,近年来在光催化领域受到广泛关注。因此,基于铟基材料设计开发光催化CO₂还原催化剂具有一定的优势和发展潜力。针对上述问题,本论文将具有可见光响应的卟啉配体与具有催化活性的非贵金属中心相结合,基于铟-金属有机框架合成了一系列非贵金属掺杂的铟-卟啉MOFs材料,应用于高选择性可见光催化还原CO₂,详细研究内容如下:利用溶剂热合成法制备了一系列不同金属含量的In（H₂TCPP）_（1-n）[Fe（TCPP）（H₂O）]_（1-n）（DEA）_（1-n）（In-Fe_nTCPP-MOF;H₂TCPP=四（4-苯甲酸）卟啉;DEA=二乙胺）催化剂。单晶X射线衍射分析、粉末X射线衍射分析（PXRD）和XPS测试证实In-In/Co_n/Fe_nTCPP-MOF是双重互穿的柔性3D结构,铁中心处于+3氧化态。利用紫外-可见光谱、稳态和瞬态荧光光谱以及光电化学实验证实了In-Fe_1.91TCPP-MOF具有强可见光吸收能力和高效的电子-空穴分离能力,这有助于大幅度提升其光催化性能。光催化反应24 h,In-Fe_1.91TCPP-MOF体系CO的产量可达到3469μmol g^-1,选择性高达99.5%,显著优于In-Co_1.71TCPP-MOF(930μmol g^-1,98%)和In-In TCPP-MOF(550μmol g^-1,97%)。理论计算研究表明卟啉MOF的金属中心为催化活性位点。