目前在溶液相进行电化学还原CO₂是制备高附加值化学品并且降低碳排放的具有前景的方法。但是即便是对于气体扩散电极构筑的电催化器件，仍然面临着溶液相的CO₂溶解度低，这导致催化剂的反应速率和产物选择性受到限制。

有鉴于此，巴塞罗那科技学院(BIST) Núria López、本·古里安大学Idan Hod等将氰基修饰的MOF薄膜作为CO₂溶剂化层，能够提高异相催化剂的局部CO₂浓度，在电催化还原CO₂制备HCOOH的反应中得到优异性能。

本文要点

（1）

修饰的MOF薄膜能够将局部CO₂浓度提高至0.82 M，达到体相CO₂浓度的27倍，因此在异相电催化CO₂转化反应中，使用Bi催化剂构筑气体扩散电极，修饰MOF薄膜改善生成HCOOH的选择性（HCOOH的选择性达到90 %），部分电流密度达到166 mA/cm²。

（2）

通过原位红外光谱和DFT理论计算，验证说明MOF薄膜能够通过稳定反应中间体的方式改善电催化反应。这项策略为增强电催化还原CO₂提供方法，有助于CO₂电催化达到实用的要求。

参考文献

Mukhopadhyay, S., Naeem, M.S., Shiva Shanker, G. et al. Local CO₂ reservoir layer promotes rapid and selective electrochemical CO₂ reduction. Nat Commun 15, 3397 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-47498-9

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47498-9