金屬有機骨架(MOF)材料由于其結構多樣性、內在孔隙率和可設計等功能性，為制造單原子催化劑提供了一個極好的平臺。然而，由于表征方法有限和缺乏直接結構信息，對原子分散的金屬位點的明確表征及其在催化中的作用闡明具有挑戰(zhàn)性。曼徹斯特大學楊四海、Martin Schr?der和Daniel Lee等人報道了在環(huán)境溫度下對UiO-66中原子分散的銅位點在催化還原NO2中的結構和作用的綜合研究。通過高角度環(huán)形暗場掃描透射電子顯微鏡、電子順磁共振光譜和非彈性中子散射證實了 UiO-66上銅位點的原子分散，并通過中子粉末衍射和固態(tài)核磁識別了它們的位置共振光譜。Cu/UiO-66催化劑在不使用還原劑的情況下，在25 ℃下對NO2的還原表現出優(yōu)異的催化性能。在非熱等離子體激活下，在97%的NO2轉化率下形成N2的選擇性為88%，壽命>50小時，周轉頻率達到前所未有的6.1 h-1。原位和操作紅外、固態(tài)核磁共振和EPR光譜揭示了銅位點在NO2分子的吸附和活化中的關鍵作用，形成{Cu(I)···NO}和{Cu···NO2}的加合物促進NO2向N2轉化。Atomically dispersed copper sites in a metal-organic framework for reduction of nitrogen dioxide. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c03036
