四川大学发表JACS：COF层调控高效中性介质硝酸盐电还原合成氨

背景：硝酸盐污染已成为全球性环境问题，而传统氨合成工艺能耗高、碳排放量大。硝酸盐电还原（eNO3RR）为同时实现污染物修复和绿色氨生产提供了可持续途径，但现有铜基催化剂存在动力学缓慢、选择性低等问题。研究目的：通过设计Cu2O@COF核壳结构，利用COF层调控表面微环境，实现中性介质中高效、选择性的硝酸盐电还原合成氨。结论：吡啶修饰的COF壳层（Cu2O@Py-COF）展现出优异性能，在-0.7 V vs RHE条件下氨产率达2.3 mg h⁻¹ cm⁻²，法拉第效率84%，选择性92.11%，且稳定性超过40小时。机理研究表明COF层通过选择性传输反应物、稳定中间体及引导缔合反应路径提升催化性能。