将烟道气直接用于电化学CO₂还原反应是可取的，但受到热力学有利的氧还原反应的严重限制。

中国科学院福建物质结构研究所Yuan-Biao Huang等将光子开关单元1，2-双（5’-甲酰基-2’-甲基噻吩-3’-基）环戊烯（DAE）被整合到基于钴卟啉的共价有机框架中，用于在有氧环境下高效CO₂电催化。

本文要点：

（1）

材料中的DAE部分可以通过在紫外/可见光照射下的骨架闭环/开环反应可逆地调节O₂活化能力和电子电导率。基于DAE的闭环型共价有机框架显示出90.5%的高CO法拉第效率，在1.0 V时CO分电流密度为20.1mA cm^-2，与共进料CO₂和5% O₂的可逆氢电极相比。

（2）

这项工作提出了一种氧钝化策略，通过CO₂和O₂的共同进料实现有效的CO₂电还原性能，这将启发设计用于实际CO₂源（如发电厂的烟气或空气）的电催化剂。

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Zhu, HJ., Si, DH., Guo, H. et al. Oxygen-tolerant CO2 electroreduction over covalent organic frameworks via photoswitching control oxygen passivation strategy. Nat Commun 15, 1479 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45959-9

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45959-9