热合成金属有机骨架（MOF）与电极表面接触不良，严重阻碍了CO₂在MOF上的高效电还原，造成产物法拉第效率（FE）低，催化剂电化学稳定性差等问题。

近日，中科院化学研究所韩布兴院士，英国曼彻斯特大学Sihai Yang，Martin Schröder教授报道了在锑箔上通过电合成MFM-300(In)，成功制备出一种MOF基电极（MFM-300(In)-e/In），并对其电化学还原CO₂的活性进行了研究。与MFM-300(In)/碳纸电极相比，采用电合成的MFM-300(In)-e/In电极的电导率提高了1个数量级，在-2.15 V的外加电位下，具有46.1 mA cm^-2的电流密度，FE_HCOOH高达99.1%。研究发现，电合成的MOF在In³⁺位点以附加骨架的形式存在结构缺陷，同时与提高的电荷转移能力相结合，极大地促进了CO₂向自由基的活化。此外，利用密度泛函理论（DFT）计算揭示了其催化机理。

Xinchen Kang, Quantitative Electro-Reduction of CO₂ to Liquid Fuel over Electro-Synthesized Metal−Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI：10.1021/jacs.0c05913

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c05913