随着社会发展不断消耗化石能源，温室气体二氧化碳（CO₂）的排放引起了一系列环境问题，例如全球变暖和海洋酸化。国际能源机构的报告显示，2018年二氧化碳的平均浓度为400 ppm，并预测到2100年二氧化碳浓度可能达到950 ppm。因此实现将二氧化碳还原转化为增值化学品对于社会可持续发展至关重要。

近日，中山大学苏成勇教授，张利教授报道了通过ZrCl₄和M-TCPP（M=Ru，Rh，Pd，Ir，Pt；TCCP=四(4羧基苯基)卟啉）的自组装，制备了一系列卟啉金属有机骨架M-PCN-222（M-PMOF-2）。这些MOF具有与PCN-222，MOF-545或MMPF-6中相同的csq拓扑结构，并含有六方结构。

文章要点

1）M-PMOF-2内的微型腔体用于CO₂储层，而介孔腔体则用于固定金属纳米颗粒（M´NPs），例如Pd，Ir，Pt和Au。由此产生的M´@M-PCN-222可以成为集CO₂吸附和活化于一体的多功能平台。

2）催化实验结果和机理研究表明，由于Au纳米粒子和Ir-PCN-222的协同催化作用，Au纳米粒子可以吸附在其表面的CO₂分子，进而增加骨架空腔中的CO₂浓度，同时，Au纳米粒子将电子转移到Ir卟啉单元，从而增加了与CO₂分子的相互作用，因此Au@Ir-PCN-222可用于高效CO₂还原和氨解反应，在室温和高温下都能以高的产率和选择性生成甲酰胺。

Jiewei Liu, et al, Engineering Porphyrin Metal–Organic Framework Composites as Multifunctional Platforms for CO₂ Adsorption and Activation, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c05909

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05909