由于导电性差、稳定性差以及＞2e^-产物的限制等问题，直接实现金属有机骨架（MOF）作为二氧化碳（CO₂）电还原催化剂一直极具挑战性。

近日，苏州大学彭扬教授，Tao Cheng，加州理工学院William A. Goddard III报道了将Au纳米针浸渍到分离了铜卟啉中心的锆基PCN-222 MOF中，并评估其作为CO₂RR电催化剂的性能。

文章要点

1）研究人员的思路是利用嵌入的Au作为一种高效的CO生成器，并利用金属卟啉中的Cu-N₄活性中心来中继并进一步将CO转化为高选择性的＞2e^-产物。为了进行对照研究，研究人员还合成了相同的表面沉积有Au纳米颗粒的PCN-222 MOF，以及不含Au和Cu基元的MOF，以探讨相关的反应机理。

2）研究发现，尽管具有非共格的骨架，但浸Au的MOF用于电催化CO₂RR具有极高的乙烯选择性，这在此类材料中很少见。结合Operando同步加速器X射线能谱、原位红外光谱和密度泛函理论（DFT）计算，研究人员将C-C耦合归因于串联机制，浸渍的Au纳米针产生的CO在Au活化的N位加成到*CHO上，结构和催化稳定性的提高则归因于绕过非共格骨架的改变的电荷传导路径。

本研究强调了金属浸渍对金属卟啉网状结构的调节作用，从而引导CO₂还原反应途径。

参考文献

Xie, X., Zhang, X., Xie, M. et al. Au-activated N motifs in non-coherent cupric porphyrin metal organic frameworks for promoting and stabilizing ethylene production. Nat Commun 13, 63 (2022).

DOI：10.1038/s41467-021-27768-6

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27768-6