MOF的结构明确，并且功能可调控，是具有前景的单一位点催化剂用于电催化还原NO₃^-制备高附加值NH₃。

有鉴于此，香港城市大学支春义等报道提出一种分子工程增强NO₃^-电催化还原制备NH₃的方法，这种分子工程通过向MOF引入羰基官能团的方式精确调控金属位点的电子结构。

主要内容

（1）

因为羰基官能团具有拉电子作用，金属催化位点的电子结构转变为缺电子状态，促进NO₃^-吸附和加氢转化为NH₃。相比于CuBTA的NO₃^-转化为NH₃的催化活性非常低，CuTABQ的NO₃^-转化反应NH₃法拉第效率达到97.7 %。

（2）

这种分子工程策略具有普适性优势，比如Co或者Ni等金属位点MOF的电催化转化反应都表现改善的NO₃^-转化为NH₃催化活性。基于CuTABQ构筑Zn-NO₃^-电池的功率密度达到12.3 mW cm^-2。这项工作展示了在分子尺度进行理性设计金属催化剂，能够改善NO₃^-还原制备NH₃的性能。

参考文献

Rong Zhang, Hu Hong, Xinghui Liu, Shaoce Zhang, Chuan Li, Huilin Cui, Yanbo Wang, Jiahua Liu, Yue Hou, Pei Li, Zhaodong Huang, Ying Guo, Chunyi Zhi, Molecular Engineering of a Metal‐Organic Polymer for Enhanced Electrochemical Nitrate‐to‐Ammonia Conversion and Zinc Nitrate Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202309930

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202309930