利用NH₃和CO₂进行尿素的人工光合成似乎仍未被探索。

在此，北京科技大学Jianzhuang Jiang，Dongdong Qi，Kang Wang报道了三个具有双重互穿ffc拓扑结构的同构三维共价有机骨架分别被苯、吡嗪和四嗪活性部分功能化。

文章要点

1）一系列实验结果表明，导电性、光捕获能力、光生载流子分离效率以及对NH₃和CO₂的共吸附能力按含苯、吡嗪、四嗪的顺序逐渐增强。这反过来又赋予了含四嗪的骨架优异的光催化活性，可从NH₃和CO₂生产尿素，产率为523 μmol g^-1 h^-1，分别是含苯和吡嗪骨架的40倍和4倍，表明这三种光催化剂的催化性能依赖于杂环N微环境。

2）原位光谱表征和密度泛函理论计算进一步证实了这一点，为尿素的可持续光合作用奠定了基础。

参考文献

Li, N., Zhang, J., Xie, X. et al. 3D N-heterocyclic covalent organic frameworks for urea photosynthesis from NH3 and CO2. Nat Commun 16, 1106 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56307-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56307-w