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利用NH₃和CO₂進行尿素的人工光合成似乎仍未被探索。

在此，北京科技大學Jianzhuang Jiang，Dongdong Qi，Kang Wang報道了三個具有雙重互穿ffc拓撲結構的同構三維共價有機骨架分別被苯、吡嗪和四嗪活性部分功能化。

文章要點

1）一系列實驗結果表明，導電性、光捕獲能力、光生載流子分離效率以及對NH₃和CO₂的共吸附能力按含苯、吡嗪、四嗪的順序逐漸增強。這反過來又賦予了含四嗪的骨架優異的光催化活性，可從NH₃和CO₂生產尿素，產率為523 μmol g^-1 h^-1，分別是含苯和吡嗪骨架的40倍和4倍，表明這三種光催化劑的催化性能依賴于雜環N微環境。

2）原位光譜表征和密度泛函理論計算進一步證實了這一點，為尿素的可持續光合作用奠定了基礎。

參考文獻

Li, N., Zhang, J., Xie, X. et al. 3D N-heterocyclic covalent organic frameworks for urea photosynthesis from NH3 and CO2. Nat Commun 16, 1106 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56307-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56307-w