近日，理学院张登松教授团队在气态传染物电催化资源化利用方面获得沉要进展，有关钻研了局以“Molecularly Engineered Co-Phthalocyanine Covalent Organic Frameworks for Efficient Nitric Oxide-to-Ammonia Electroreduction”为题颁发在化学领域顶级学术期刊Journal of the American Chemical Society。

化石燃料点火、钢铁冶炼及垃圾点火等工业过程排放的氮氧化物，会诱发酸雨、光化学烟雾及细颗粒物天生，既加剧大气传染，又威胁人体健全，实显熹持续深度减排与高效净化至关沉要。 当前宽泛利用的选择性催化还原技术，虽以氨为还原剂可在特定温度下将NO转化为氮气、具备较高实用潜力，却无法回收烟气中的氮资源。而选取电催化还原技术将其转化为氨等高附加值化学品，既能高效回收贵重氮资源，又能实现烟气氮氧化物的综合治理与资源化，对推动氮循环优化及可持续发展拥有关键意思。然而，NORR过程（NO + 5e? + 5H+ → NH3 + H2O）涉及多步质子-电子转移与复杂中央体演变，且易天生多种副产品（如H2, N2, NH2OH, N2H4等）。其主题瓶颈在于催化剂难以精准调控中央体（如HNO/NOH与NH3）的吸附强度：过弱会故障加氢步骤，过强则导致NH3脱附难题，从而降低氨产率与法拉第效能。共价有机框架作为一种新兴的通过共价键衔接的晶态有机多孔资料，拥有可调的周期性孔路、可设计拓扑结构和原子级分散的活性位点，在吸附、催化等领域大放异彩。这类新型共价有机框架为调控催化界面与中央体的吸附强度，揭示复杂的电催化反映机造，追踪催化界面电子和质子的动态演变过程提供了怪异的钻研视角。

本文聚焦电催化一氧化氮还原反映（NORR）这一兼具NO传染物治理与资源化双沉优势的技术，针对现有催化剂难以精准调控活性位点与NORR中央体结合强度的问题，通过度子工程战术构建了富含硼和氟迪胲酞菁共价有机框架（BF-COF）, 以调控反映微环境，从而有效且精确地调节NO分子与催化界面之间的相互作用。钻研批注，BF-COF的HOMO能级与NO的LUMO能级匹配度最优，有利于*HNO的形成及*NH3的脱附。原位谱学和理论推算批注，Co位点推进NO的吸附与活化，吡咯-N位点协同调控水的吸附与解离，成立了富质子微环境并加快界面质子转移。该钻研组成了COFs在NORR中的首个尝试示例，同时超过了大无数已报路的该反映电催化剂。并为 NO 与催化界面相互作用的精确调控提供了分子水平的见解，从而加快了NORR 过程中的质子耦合电子转移动力学。

亿万先生MR理学院博士钻研生韩东霖、王震林为论文第一作者及共同第一作者。亿万先生MR理学院张登松教授，段海燕副教授，德国慕尼黑大学Prof. Emiliano Cortés为论文共同通讯作者。亿万先生MR为第一作者单元和第一通讯作者单元。该钻研得到了国度天然科学基金等经费的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c10404