電化學(xué)法將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨是實(shí)現(xiàn)人工氮循環(huán)的一條很有前途的途徑。然而，開發(fā)高效電催化劑是一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)?；诖?，南京大學(xué)金鐘教授和左景林教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了基于Zr6納米團(tuán)簇和氧化還原可逆的四硫富瓦烯（tetrathiafulvalene, TTF）衍生物分別作為無機(jī)節(jié)點(diǎn)和有機(jī)連接體，構(gòu)建穩(wěn)定和氧化還原活性鋯（Zr）金屬有機(jī)框架（Zr-MOFs），其中TTF連接物的高給電子性質(zhì)使Zr-MOFs具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和還原能力。。在不添加任何額外還原劑的情況下，所制備的氧化還原活性Zr-MOFs可以原位還原貴金屬前驅(qū)體，并實(shí)現(xiàn)超細(xì)貴金屬納米點(diǎn)（NDs）在MOFs（M-NDs/Zr-MOF，其中M=Pd、Ag或Au）上的均勻生長。高孔隙率的Zr-MOF具有良好的導(dǎo)電性，有利于傳質(zhì)過程。在含有500 ppm NO3-的0.1 M Na2SO4溶液中，作者評估了M-NDs/Zr-MOF電催化劑的硝酸鹽還原反應(yīng)（nitrate reduction reaction, NITRR）活性，與負(fù)載在炭黑（Pd）上的原始Zr-MOF或Pd納米顆粒Pd-NPs-NPs/CB相比，NITRR的活性增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)，在M-NDs/Zr-MOF催化劑中，Pd-NDs/Zr-MOF表現(xiàn)出最高的電催化活性，提供的NH3產(chǎn)率為287.31 mmol·h-1·g-1cat.，法拉第效率為58.1%。值得注意的是，所提出的用于在氧化還原活性MOFs上原位生長金屬NDs的界面還原成核方法可用于合成其他用金屬活性物質(zhì)修飾的氧化還原活性MOFs，用于不同的電催化應(yīng)用。Interfacial Reduction Nucleation of Noble Metal Nanodots on Redox-Active Metal-Organic Frameworks for High-Efficiency Electrocatalytic Conversion of Nitrate to Ammonia. Nano Lett., 2022, DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00446.https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00446.
