作为温室效应的主要气体CO₂浓度持续上升,已经成为全球环境问题.将CO₂光催化还原成可再生能源不仅可以解决CO₂带来的温室效应,而且可以将太阳能转化为燃料物质而取代传统意义上的化石能源.实际上光催化的研究可以追溯到1979年,自从Inoue首次报道了光催化CO₂和水制取甲酸、甲烷等有机物,人们一直在努力开发高效的CO₂转化光催化剂.近年来,随着光催化技术的快速稳定发展,各种半导体光催化剂,如Zn2Ge O4,CdS,Fe3O4,g-C₃N₄和SrTiO3等,已被开发用于光催化还原二氧化碳.在这些半导体中,有的材料具有较大的带隙导致较低的可见光活性,有的材料具有毒性引起额外的环境问题.因此,寻求具有适度带隙且环境友好的半导体材料是解决全球变暖问题的关键.近年来, g-C₃N₄因其带隙（约2.7e V）较窄,具有一定的可见光吸收性能,无污染,以及化学和热稳定性良好等特点,被视为理想的可见光响应光催化材料之一.但是, g-C₃N₄光吸收有限、光生电子空穴复合率较高等缺点严重限制了其光催化活性.为了进一步提高g-C₃N₄的CO₂可见光催化还原活性,国内外研究者开发了许多方法来提高电荷分离效率,进而提高g-C₃N₄光催化剂的总体活性.在这些策略中,将g-C₃N₄与具有合适导带位置的其他材料偶联以促进电子空穴分离是提高光催化性能的有效方法之一.由于Co-MOF具有较窄的带隙且导带位置与g-C₃N₄匹配,我们选择Co-MOF与g-C₃N₄复合来克服g-C₃N₄的缺点,进而达到提高其光催化活性的目的.作为电子供体的Co-MOF能够将最低未占分子轨道（LUMO）上的光生电子转移到g-C₃N₄的导带以促进电荷分离,同时水被g-C₃N₄价带上的空穴氧化,最终生成氧气,从而提高光催化还原CO₂的性能.制备的Co-MOF/g-C₃N₄纳米复合材料在可见光照射下具有优异的光催化还原CO₂性能,约为纯g-C₃N₄的光催化活性的2倍.一系列分析表明, Co-MOF的引入不仅拓宽了可见光的吸收范围,而且促进了电荷分离,有利于提高g-C₃N₄的光催化活性.特别是在590nm单波长照射下进行的羟基自由基实验进一步证明了Co-MOF的LUMO上的光生电子可以转移到g-C₃N₄.该研究结果为基于g-C₃N₄的光催化体系的合理构建提供了新思路.