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将自然界丰富N2转化为NH3对经济社会发展至关重要。Haber-Bosch是传统工业固氮法,耗能严重且排放大量CO2,故需低能环保的固氮新方案。电化学氮还原反应(NRR)可在环境条件产NH3,是极具前景的替代Haber-Bosch的绿色方案。但目前催化剂性能较差,该技术的固氮速率和法拉第效率(FE)都较低。金属有机骨架材料(MOFs)有高孔隙率、高比表面积和丰富的配位不饱和金属位点,是潜在的NRR催化剂。利用氯化铁和2-氨基对苯二甲酸(或对苯二甲酸),用水热法合成NH2-MIL-88B-Fe(或 MIL-88B-Fe)。双锥棱柱形 NH2-MIL-88B-Fe 的粒径小于纺锤形MIL-88B-Fe。NH2-MIL-88B-Fe的最大NH3生成速率为12.05×10-11 mol s-1 cm-2,高于 MIL-88B-Fe 的 3.575×10-11 mol s-1 cm-2。且NH2-MIL-88B-Fe 的 FE 也高于 MIL-88B-Fe。MIL-88B-Fe 引入-NH2官能团后,降低粒径,增加配位不饱和位点,能提升NRR性能。利用金属硝酸盐和2,5-二羟基对苯二甲酸,用水热法合成Ni、Co和Zn三种MOF-74。花状球形Ni-MOF-74颗粒分布均匀,粒径小于六角柱状Co-MOF-74和块状Zn-MOF-74。Ni-MOF-74的NRR性能最好,其最高 NH3 生产速率为 6.68×10-11 mol s-1 cm-2,FE 高达 23.69%。归因于 Ni-MOF-74 粒径最小,电化学比表面积最大和金属-氧键含量最多。利用氯化锆和功能化对苯二甲酸,用水热法合成UiO-66、UiO-66-NH2、UiO-66-NO2和UiO-66-Br。UiO-66为规则正八面体,引入官能团后,晶体形貌发生变化。UiO-66-NH2具有最好的NRR性能,其最大NH3生成速率为20.7× 10-11 mol s-1 cm-2,FE 为 85.21%。归因于 UiO-66-NH2 晶体分布均匀,有最多的氧空位和不饱和位点。