安徽工业大学辛志峰副教授和华南师范大学陈宜法教授合作报道了一种新型电催化剂用于高效电催化二氧化碳还原。通过将铜纳米团簇 (Cu NCs)负载到金属卟啉基 MOF-545-M (M = Fe, Co 和 Ni)中成功制备出一系列复合电催化剂(Cu NCs@MOF-545-M)。铜纳米团簇 (Cu NCs)的引入可增强电催化二氧化碳还原的电子传递，为CO₂电催化还原的研究提供了参考。

近年来二氧化碳的过度排放引发了一系列的环境问题，电催化二氧化碳还原反应(CO₂RR)凭借其高效、设备简易、条件温和且能与可再生能源结合的优势，成为极具潜力的二氧化碳转化途径之一。在众多二氧化碳还原催化剂中，MOF材料因其高比表面积、高孔隙率和可调控的活性位点等特性，为电催化二氧化碳还原反应提供了理想的平台。但在实际催化过程中也面临着诸多挑战，如析氢反应的竞争以及电荷传递效率低下等等，迫切需要通过结构改性提高MOF材料的催化性能。针对这一问题，安徽工业大学辛志峰课题组和华南师范大学陈宜法教授将铜纳米团簇(Cu NCs)与金属卟啉基 MOF-545-M (M = Fe, Co 和 Ni)进行组装，成功制备出一系列复合电催化剂 (Cu NCs@MOF-545-M) 并将其成功应用于电催化二氧化碳还原。

电催化实验表明，通过将金属纳米团簇负载到MOF中可以显著增强MOF材料对二氧化碳还原的催化性能。得到的复合催化剂Cu NCs@MOF-545-Co最高法拉第效率FE_CO接近100%，在较宽电势范围(-0.7 V 至 -1.0 V)内展现出的较高的法拉第效率 (FE_CO ＞ 95%)，并且表现出高 CO 生成速率(8.2 mol m⁻² h⁻¹)和优异的最大能量效率(69% at -0.7 V)，该性能超过大多数二氧化碳电催化材料。这一策略为MOF基电催化材料的设计提供了新的思路。