💡这项突破是什么?
电催化CO2还原反应（CO2RR）能够将温室气体CO2转化为高附加值燃料和化学品，是实现碳达峰与碳中和目标的重要技术路径之一。其中，金属有机框架（MOFs）基电催化剂凭借其结构可调、孔隙率高和活性位点明确等优势在CO2RR领域备受关注。然而，原始MOFs的实际应用受限于两大瓶颈：一是本征活性位点数量不足导致催化转化效率偏低，二是关键中间体的强吸附引发产物脱附困难，抑制了CO的选择性。金属空位作为一种原子尺度的结构缺陷，能够诱导局域电子重排并优化反应路径，这使其有望同时缓解活性位点不足与产物脱附困难两大瓶颈，实现高电流密度下CO选择性的显著提升。
本工作提出了一种基于晶面调控的金属空位工程策略，通过在杂化沸石咪唑酯框架（HZIF-Mo）中可控构建高密度钼空位作为高效的CO2电还原催化剂。实验和理论计算结果表明，钼空位的引入能够下移金属节点的d带中心，优化*COOH中间体的稳定化并弱化*CO的吸附强度，从而显著降低反应决速步的能垒。此外，HZIF-ETC的多孔结构和富缺陷特征增强了CO2分子捕获、电子转移及关键中间体的吸附/脱附能力，所有这些因素共同作用使催化剂具有优异的电催化活性和选择性。在流动电池中，HZIF-ETC实现了86.5%的CO法拉第效率，在100-500 mA·cm-2的宽电流密度范围内保持80%以上的CO选择性，并展现出超过12小时的稳定性。该研究为缺陷工程调控MOF电子结构以实现高效能源催化提供了新的见解。
钼缺陷HZIF-Mo的晶面控制策略及其增强电催化CO2还原机理示意图
