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沸石型金屬有機框架（ZMOFs）是一種極具潛力的能量轉化催化劑，但其存在金屬有機立方體（MOCs）之間的鍵合較弱，導致其在催化過程中穩定性降低，或活性位點不足導致活性低下的問題。

基于此，中國科學院福建物質結構研究所周天華研究員和李春森研究員等人報道了通過配體定向策略，并制備了一種新型的鉍基ZMOF（Bi-ZMOF），具有ACO拓撲晶體結構，Bi基籠間具有強配位鍵。Bi-ZMOF可有效地將CO₂還原為甲酸（HCOOH），法拉第效率（FE）高達91%。

DFT計算結果表明，OCHO能穩定地與Bi中心協同。BiOOCHO在PZH-1和PZH-2中的鍵長分別為2.59和2.62 ?，而對于PZH-1和PZH-2，由于Bi-OCOOH的距離分別為3.89和4.43，因此COOH離Bi中心較遠，主要是由于兩種Bi-MOF體系中含有豐富的配位羧基。因此，PZH-1和PZH-2體系對COOH*的吸附很弱，導致這兩種體系CO的產生量很低。

根據PZH-1和PZH-2生成HCOOH反應的自由能圖發現，關鍵中間體OCHO*的形成是潛在的限制步驟。對比PZH-2，PZH-1形成OCHO*的自由能更小，為1.01eV，而PZH-2形成OCHO*需要2.25eV的高自由能。

因此，PZH-1比PZH-2更有利于HCOOH的形成。Bi中心的6p軌道可以進一步將電荷賦給OCHO的C-O反鍵，從而激活OCHO，促進*OCHO中間體在Bi中心的穩定。PZH-1體系中的Bi-N配位有助于通過配體到金屬的電荷轉移激活CO₂并穩定關鍵中間體，促進CO₂還原為HCOOH。

A Bismuth-Based Zeolitic Organic Framework with Coordination-Linked Metal Cages for Efficient Electrocatalytic CO₂ Reduction to HCOOH. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202311223.

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福建物構所Angew：Bi-ZMOF高效電催化CO2還原為甲酸！

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