电催化硝酸盐还原（NO₃RR）合成氨是传统Haber–Bosch工艺的一种有效替代方法。了解NO₃RR的结构-活性相关性对于开发高效催化剂至关重要。近日，江南大学Lu Shuanglong使用含有可选金属中心和连接单元的金属化卟啉基共价有机框架（COFs）来揭示NO₃RR的反应途径和内在结构-性能关系。

本文要点：

1) 在具有不同金属中心的COFs中，铁卟啉基COFs具有最高的活性和氨选择性（FE_NH3=85.4%，NH₃产率=188.3.6µmol h⁻¹ mg⁻¹）。理论计算证实，反应途径和*NO到*NHO是电位依赖性步骤。

2) 此外，NO在金属中心的吸附能（G_*NO）可用作评估催化性能的热力学描述符，并且可以扩展到更多的NO₃RR催化剂。该工作阐明了金属化COFs对NO₃RR的内在结构-活性关系，这为设计高效的电催化剂提供了重要指导。

参考文献：

Hongyin Hu et.al Intrinsic Activity of Metalized Porphyrin-based Covalent Organic Frameworks for Electrocatalytic Nitrate Reduction Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302608

https://doi.org/10.1002/aenm.202302608