在温和的条件下将二氧化碳（CO2）转化为可持续的燃料和化学原料为碳中性能量存储提供了许多机会。尽管目前具有许多先进的催化剂，但发展提高每个活性中心的内在活性的策略仍然是一项重大挑战。应变是固态材料中最常见的物理现象之一，它对控制催化剂的反应性至关重要。近日，美国圣地亚哥州立大学Jing Gu，马奎特大学Jier Huang，安徽师范大学Yinghua Zhou等报道了一种通过气相渗透（VPI）合成法在金属有机框架（MOFs）上引入锌（Zn）配位点。与通过传统固溶相方法合成的相同Zn位点相比，VPI法合成的样品显示〜2.8％的内部应变。实验表明，VPI法合成的催化剂将CO2转化为CO的法拉第效率提高了四倍；同时，将CO2转化为CO的初始电位正移了200-300 mV。作者进一步使用特定元素X射线吸收光谱法，确定了Zn中心的局部配位环境为正方形的金字塔形几何结构，在赤道面上具有四个Zn-N键，在轴向上具有一个Zn-OH2键。作者还通过监控一系列渗透循环内样品的XRD和UV-vis变化，进一步证明了微调的内部应变。实验结果与DFT计算预测的吸收光谱具有相似的变化。该工作利用内部应变来增加催化剂的选择性和活性的能力表明，采用这种策略有望增强各种多孔材料的固有催化能力。
Fan Yang, Yinghua Zhou*, Jier Huang*, Jing Gu*, et al. Tuning Internal Strain in Metal‐Organic Frameworks via Vapor Phase Infiltration for CO2 Reduction. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202000022
