制備的具高活性和耐久性的金屬有機(jī)骨架（metal-organic framework, MOF）催化劑還具有挑戰(zhàn)性。基于此，中科院化學(xué)研究所張建林等人報(bào)道了一種無(wú)定形MOF（NH₂-MIL-68），并將其作為CO₂轉(zhuǎn)化反應(yīng)的高效電催化劑和光催化劑。

該NH₂-MIL-68具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）大量開(kāi)放金屬位點(diǎn)；（2）結(jié)晶NH₂-MIL-68的基本構(gòu)建塊和連接性；（3）分級(jí)介孔和微孔結(jié)構(gòu)。在溫和條件下，NH₂-MIL-68催化劑在CO₂的電催化還原和CO₂的光化學(xué)環(huán)加成方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

對(duì)于電催化CO₂還原反應(yīng)，在電壓為-2.05 V vs. Ag/Ag⁺下，由無(wú)定形NH₂-MIL-68催化劑催化產(chǎn)生甲酸（FE_HCOOH）的最大法拉第效率達(dá)到93.3%，電流密度為34.2 mA·cm^-2，而結(jié)晶NH₂-MIL-68顯示67.7%的 FE_HCOOH，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生大量CO和H₂。

對(duì)于CO₂與氧化苯乙烯的光化學(xué)環(huán)加成反應(yīng)，無(wú)定形NH₂-MIL-68的產(chǎn)率在12 h時(shí)可以達(dá)到94.1%，高于類似條件下的報(bào)道值。此外，作者還仔細(xì)研究了兩種反應(yīng)催化劑的結(jié)構(gòu)-效率關(guān)系。該工作為設(shè)計(jì)高性能MOF和MOF基催化劑開(kāi)辟了新的可能性。

Amorphous NH₂-MIL-68 as an efficient electro- and photo-catalyst for CO₂ conversion reactions. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4664-0.

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4664-0.