利用人工光合技术直接转化烟气中的CO₂是CO₂资源利用的一种绿色途径。然而，由于在稀释的CO₂气氛中光催化剂的活性降低，实现从烟道气中有效减少CO₂仍然是一个巨大的挑战。

近日，哈尔滨理工大学Ming Zhang，华南师范大学Ya-Qian Lan设计并合成了一系列双金属salen基共价有机框架(MM-Salen-COFs，M:Zn，Ni，Cu)用于人工光合稀释CO₂还原，并证实了它们相对于单金属M-Salen-COFs的优势。

文章要点

1）结果表明，在纯CO₂气氛下，具有双Zn中心的ZnZn-Salen-COF表现出显著的可见光驱动CO₂-CO转化率，为150.9 μmol g^-1 h^-1，比单一金属Zn-Salen-COF的转化率高约6倍。

2）值得注意的是，双金属ZnZn-Salen-COF在模拟烟气条件(15%CO₂)的稀释CO₂气氛下仍表现出102.1 μmol g^-1 h^-1的有效CO₂转化活性，这是在相同反应条件下COFs基和COFs基光催化剂中的最高活性。

3）进一步的研究和理论计算表明，ZnZn-SalenCOF中相邻双金属位点之间的协同效应促进了低浓度CO₂的吸附和活化，从而降低了速率决定步骤的能垒。

参考文献

Hong Dong, et al, Dual Metallosalen-based Covalent Organic Frameworks for Artificial Photosynthetic Diluted CO2 Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202414287

DOI: 10.1002/anie.202414287

https://doi.org/10.1002/anie.202414287