将CO₂电还原为增值化学品（例如CO）是实现碳中性能量循环的一种有前途的方法，但仍然存在很大的挑战，包括低电流密度。具有丰富可及活性单位点的共价有机骨架（COF）可以在均相和异相电催化之间建立桥梁，但低电导率限制了它们在CO₂还原反应（CO₂RR）中的应用。

有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所黄远标和曹荣等人，利用具有大环共轭结构的酞菁镍为建筑单元，构建了一个以吡嗪为连接体的2D导电共价有机框架材料（NiPc-COF），由于平面内的完全π共轭结构，该材料具有良好的导电性以及稳定性。

本文要点

要点1. 构建了一个以具有一定电催化活性的分子型酞菁镍为建筑单元，吡嗪为连接体的2D导电共价有机框架材料（NiPc-COF）。

要点2. 在电催化CO₂还原反应过程中，由于其固有的高电导率和可达活性位点，2D NiPc-COF导电纳米片催化剂在较宽的电势范围内（-0.6~-1.1 V vs RHE）展现了高的CO选择性（> 93％），其法拉第效率接近100%，并且其部分电流密度远大于传统的COF催化材料。而且CO₂RR活性可维持10小时，表现出良好的稳定性。

要点3. 密度泛函理论（DFT）也证明了NiPc-COF的高选择和活性。

总之，该工作展示了用于CO₂RR的导电COF纳米片的设计制备，并为提高电催化中的能量转换效率提供了策略。

Meng‐Di Zhang et al. Conductive Phthalocyanine‐Based Covalent Organic Framework for Highly Efficient Electroreduction of Carbon Dioxide. Small, 2020.

DOI: 10.1002/smll.202005254

https://doi.org/10.1002/smll.202005254