Metal-Organic Framework-Based Electrocatalysts for Neutral Nitrate-to-Ammonia Conversion: Design Strategies and Mechanistic Insights

doi:10.6023/A26010037

Abstract

With the continuous development of agriculture and industry, nitrate (NO₃^-) pollution in water bodies worldwide remains a serious issue, characterized by decentralized distribution across multiple sites. The electrocatalytic nitrate reduction reaction (eNO₃RR) technology enables the reduction of NO₃^- waste into ammonia (NH₃)—a substance useful to humans—under ambient temperature and pressure. However, under near-neutral pH conditions that mimic actual aquatic environments, eNO₃RR faces multiple bottlenecks, including limited proton supply, competition from hydrogen evolution side reactions, risks of nitrite (NO₂^-) accumulation, and insufficient catalyst lifespan. Metal-organic framework (MOF) materials, which have attracted significant attention recently, hold tremendous potential. Their tunable porous structures and well-defined active sites are conducive to improving NO₃^- reduction efficiency and selectivity. Remarkable progress has been made in this field: advanced MOF-based materials have achieved an NH₃ Faraday efficiency (FE) of nearly 99%, suppressed NO₂^- accumulation, and pushed the NH₃ yield to >23000 μg h⁻¹ mg_cat⁻¹. By constructing conductive composite structures and employing derivatization strategies, MOF-based materials can maintain a FE of >90% and remain stable for over 10 hours at industrial-level current densities (>950 mA cm⁻²). This review focuses on MOF-based electrocatalysts and systematically analyzes the mechanism of neutral eNO₃RR. Leveraging the atomic-level designability of MOFs, strategies such as single-atom/cluster regulation, multi-metal synergy, conductive composites, and derivatization can precisely overcome the bottlenecks of proton supply, hydrogen evolution competition, and stability in neutral eNO₃RR, enabling efficient conversion of pollutants to NH₃. Nevertheless, several challenges remain before this goal is fully achieved: the dynamic identification of active centers during catalysis is not sufficiently clear and accurate, long-term stability in real water bodies needs verification, and issues such as large-scale synthesis urgently require solutions.

Key words: Metal-organic frameworks, MOF derivatives, electrocatalytic nitrate reduction reaction, ammonia synthesis, neutral conditions

Cite this article

He Qianlong, Hu Jieying, Chung Lai-Hon, He Jun. Metal-Organic Framework-Based Electrocatalysts for Neutral Nitrate-to-Ammonia Conversion: Design Strategies and Mechanistic Insights[J]. Acta Chimica Sinica, doi: 10.6023/A26010037.

Export EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

share this article

References

[1] Battye W.; Aneja V. P.; Schlesinger W. H.Earth's Future 2017, 5, 894-904.
[2] Rosca V.; Duca M.; de Groot, M. T.; Koper, M. T. M.Chem. Rev. 2009, 109, 2209-2244.
[3] Guo W. H.; Zhang K. X.; Liang Z. B.; Zou R. Q.; Xu Q.Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 5658-5716.
[4] Zhang X.; Zhang Y.; Shi P.; Bi Z. L.; Shan Z. X.; Ren L. J.Sci. Total Environ. 2021, 770, 144674.
[5] Ren T. L.; Sheng Y. W.; Wang M. Z.; Ren K. L.; Wang L. L.; Xu Y.Chin. J. Struct. Chem. 2022, 41, 2212089-2212106.
[6] Hundey E. J.; Russell S. D.; Longstaffe F. J.; Moser K. A.Nat. Commun. 2016, 7, 10571
[7] Chen Y.; Zhao Z. H.; Wang F.; Ye C.; Zhang M. L.; Li C. H.; Wang Y. H.Sci. Total Environ. 2025, 1001, 180473.
[8] Gutiérrez M.; Biagioni R. N.; Alarcón-Herrera, M. T.; Rivas-Lucero, B. A.Sci. Total Environ. 2018, 624, 1513-1522.
[9] Shen H. D.; Choi C.; Masa J.; Li X.; Qiu J. S.; Jung Y.; Sun Z. Y.Chem 2021, 7, 1708-1754.
[10] Kou Z. H.; Shi D.; Yang B.; Li Z. J.; Zhang Q. H.; Lu J. G.; Zhang T.; Lei L. C.; Li Y. Y.; Dai L. M.; et al.Chem. Soc. Rev. 2025, 54, 10796-10844.
[11] Ghavam S.; Vahdati M.; Wilson I. A.G.; Styring, P.Front. Energy Res. 2021, 9, 13462-13469.
[12] Liu H. H.; Zhou Z. J.; Chen G. F.; Ding L. X.ChemCatChem 2024, 16, e202301253.
[13] Wu T. T.; Fan W. J.; Zhang Y.; Zhang F. X.Mater. Today Phys. 2021, 16, 100310.
[14] Tan H. T.; Tian Y. R.; Peng W.; Liu X. Q.; Wang L. Q.; Peng Y. J.; Wang C.; Liang J.; Yan X.Adv. Sustainable Syst. 2025, 9, 2400934.
[15] Burrows L.; Bollas, G. M. Ind. Eng. Chem. Res. 2022, 10.1021/acs.iecr.2c00631, 16081-16092.
[16] Wang Y. T.; Wang C. H.; Li M. Y.; Yu Y. F.; Zhang B.Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 6720-6733.
[17] Yan A.; Feng Y. Z.; Zhang X.; Sun J. Y.; Wei J. J.; Shi C. Q.; Xia L.; Wang S. Q.; Zhang H. P.; Guo Y.Small 2025, 21, e06256.
[18] Deng Z. Q.; Liang J.; Liu Q.; Ma C. Q.; Xie L. S.; Yue L. C.; Ren Y. C.; Li T. S.; Luo Y. S.; Li N.; et al.Chem. Eng. J. 2022, 435, 135104.
[19] Liu C. L.; Zhang G.; Zhang W.; Gu Z. A.; Zhu, G. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.2023, 120, e2209979120.
[20] Lu W. G.; Wei Z. W.; Gu Z. Y.; Liu T. F.; Park J.; Park J.; Tian J.; Zhang M. W.; Zhang Q.; Gentle T.; et al.Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5561-5593.
[21] Czaja A. U.; Trukhan N.; Müller U.Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1284-1293.
[22] Wang Z. Q.; Cohen S. M.Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1315-1329.
[23] Schneemann A.; Bon V.; Schwedler I.; Senkovska I.; Kaskel S.; Fischer R. A.Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 6062-6096.
[24] Shi Q.; Liu B.; Li J.; Wang X. P.; Wang L. Y.Chem. Asian. J. 2021, 16, 3544-3557.
[25] Meng F. F.; Yao X. H.; He J. T.; Gu J. X.; Li W.; Sun C. Y.; Wang X. L.; Su Z. M.ChemSusChem 2025, 18, e202402120.
[26] Chen Z. M.; Li X. L.; Yang C. Q.; Cheng K. P.; Tan T. W.; Lv Y. Q.; Liu Y.Adv. Sci. 2021, 8, 2101883.
[27] Li X. J.; Ma W.; Li H. M.; Zhang Q. H.; Liu H. W.Coord. Chem. Rev. 2020, 408, 213191.
[28] Lin Y. C.; Kong C. L.; Chen L.RSC Adv. 2016, 6, 32598-32614.
[29] Wang L. Y.; You S. Q.; Gong Y. R.; Gu J. X.; Zhang J. W.; Shan G. G.; Zhu B.; Yang W. T.; Sun C. Y.; Wang X. L.; et al.Green Chem. 2024, 26, 9415-9422.
[30] Dong Y. A.; Zhao C. S.; Li Y. G.; Guo Y. K.; Liu X. Z.; Liu W.; Souiki R.; Ding S. G.; Guo B. B.ACS Appl. Energy Mater. 2025, 8, 9038-9048.
[31] Zhang T.; Shi K. G.; Wang B. D.; Hou X. Y.ACS Catal. 2025, 15, 9814-9844.
[32] Zheng Q.; Liu Z. H.; Yan Y. D.; Yan S. C.; Zou Z. G.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 65, e22042.
[33] Hou T. L.; Shan T. S.; Rong H. P.; Zhang J. T.ChemSusChem 2025, 18, e202402331.
[34] Sun S. C.; Zhang D. L.; Li D. R.; Xu C. C.; Mou H. Y.; Feng L.; Lv S. H.; Song C. X.; Song J. B.; Wang D. B.Aggregate 2025, 6, e70016.
[35] Zhou B.; Yu L. H.; Zhang W. X.; Liu X. P.; Zhang H.; Cheng J. D.; Chen Z. Y.; Li M. Q.; Shi Y. B.; Jia F. L.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202406046.
[36] Liu H. Z.; Park J.; Chen Y. F.; Qiu Y.; Cheng Y.; Srivastava K.; Gu S.; Shanks B. H.; Roling L. T.; Li W. Z.ACS Catal. 2021, 11, 8431-8442.
[37] Mou T.; Wang Y. T.; Deák P.; Li H.; Long J.; Fu X. Y.; Zhang B.; Frauenheim T.; Xiao J. P.J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 9919-9927.
[38] Ren Y. W.; Yu C.; Wang L. S.; Tan X. Y.; Wang Z.; Wei Q. B.; Zhang Y. F.; Qiu J. S.J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 10193-10200.
[39] Dolla T. H.; Zhang B. Y.; Matthews T.; Chabalala M. P.; Ajayi S. O.; Sikeyi L. L.; Liu X. Y.; Mathe M. K.Coord. Chem. Rev. 2024, 518, 216061.
[40] Liang S. Z.; Teng X.; Xu H.; Chen L. S.; Shi J. L.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202400206.
[41] Chen D.; Zhang S. C.; Yin D.; Quan Q.; Zhang Y. X.; Wang W. J.; Meng Y.; Liu X. D.; Yip S.; Yanagida T.; et al.Chem. Catal. 2024, 4, 101024.
[42] Ge Y.; Wang Y.; Liu Z. F.; Xu X. B.; Chen Y. Q.; Yin Z. L.; Zhou Q.; Yang W. B.Water Res. 2025, 274, 123077.
[43] Fan J. L.; Arrazolo L. K.; Du J. X.; Xu H. M.; Fang S. Y.; Liu Y.; Wu Z. B.; Kim J. H.; Wu X. H.Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 12823-12845.
[44] Muthukumar P.; Ullah Z.; Zhang X.; Ullah H.; Liu Y. X.; Li L. F.; Tian S. J.; Zhou X. L.; Anthony S. P.; Zuo Y. P.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 29949-29960.
[45] Ibrahim A. H.;El-Mehalmey, W. A.; Haikal, R. R.; Safy, M. E. A.; Amin, M.; Shatla, H. R.; Karakalos, S. G.; Alkordi, M. H.Inorg. Chem. 2019, 58, 15078-15087.
[46] Yan J. Y.; Li J. W.; Liu P.; Huang H.; Song W. B.Green Chem. 2023, 25, 8645-8651.
[47] Zhang Z. D.; Lv Y.; Gu Y. M.; Zhou X. C.; Tian B. L.; Zhang A. Q.; Yang Z. M.; Chen S. Z.; Ma J.; Ding M. N.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202418272.
[48] Safy M. E.A.; Amin, M.; Haikal, R. R.; Elshazly, B.; Wang, J. J.; Wang, Y. M.; Wöll, C.; Alkordi, M. H.Chem. Eur. J. 2020, 26, 7109-7117.
[49] Deria P.; Chung Y. G.; Snurr R. Q.; Hupp J. T.; Farha O. K.Chem. Sci. 2015, 6, 5172-5176.
[50] Lin J. X.; Ouyang J.; Liu T. Y.; Li F. X.; Sung H. H.Y.; Williams, I.; Quan, Y. J.Nat. Commun. 2023, 14, 7757.
[51] Meng Z.; Priyadarsini A.; Shi K. G.; Ren Z. H.; Subedi D.; Israel D.; Kaden W. E.; Feng X. F.; Kattel S.ChemSusChem 2025, 18, e202500717.
[52] Chen H. T.; Han Z. L.; Zhang Z. Y.; Li Y.; Yu L. L.; Zhang Z. L.; Li, L. J. Mater. Chem. A 2026, 10.1039/d5ta09605g
[53] Feng Y.; Lv X. W.; Wang H. Y.; Wang L.; Sun M. L.; Ren J. T.; Yuan Z. Y.Adv. Energy Mater. 2025, 15, e03022.
[54] Wang Y.; Qu J. H.Water Environ. Res. 2006, 78, 724-729.
[55] Huang X. H.; Liu Z. Y.; Yang H. Y.; Ding T.; Zhang Z. H.; Yue D. T.; Shi G. S.J. Power Sources 2025, 640, 236748.
[56] Liao W. R.; Wang J.; Ni G. H.; Liu K.; Liu C. X.; Chen S. Y.; Wang Q. Y.; Chen Y. K.; Luo T.; Wang X. Q.; et al.Nat. Commun. 2024, 15, 1264.
[57] Zhao T.; Chen Y.; Wang K.; Ho, S. H. Environ. Sci. Technol. 2026, 10.1021/acs.est.5c14726, 7605-7627.
[58] Han S. H.; Li H. J.; Li T. L.; Chen F. P.; Yang R.; Yu Y. F.; Zhang B.Nat. Catal. 2023, 6, 402-414.
[59] Zhu Y. H.; Li Y. F.; Tian Y. H.; Johannessen B.; Ramkissoon P.; Chang Q. X.; Zhang A.; Zhang S. Q.Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e17715.
[60] Liao X. B.; Lu R. H.; Xia L. X.; Liu Q.; Wang H.; Zhao R. T.; Wang Z. Y.; Zhao Y.Energy Environ. Mater. 2022, 5, 157-185.
[61] Hu T.; Wang C. H.; Wang M. T.; Li C. M.; Guo C. X.ACS Catal. 2021, 11, 14417-14427.
[62] Xiong J. C.; Dong M. R.; Huang Z. H.; Liu H. C.; Hou H. M.; Liang Y. C.; Lu J. D.Int. J. Hydrog. Energy 2025, 105, 1153-1163.
[63] Liu J. X.; Richards D.; Singh N.; Goldsmith B. R.ACS Catal. 2019, 9, 7052-7064.
[64] Karamad M.; Goncalves T. J.; Jimenez-Villegas, S.; Gates, I. D.; Siahrostami, S.Faraday Discuss. 2023, 243, 502-519.
[65] Wu C.; Shen Y. Q.; Lv L. L.; Meng X. H.; Yang X.; Wang X. Y.; Jiang X. Q.; Ai Q.; Shuai Y.; Zhou Z. X.J. Mater. Chem. A 2025, 13, 6631-6643.
[66] Priyadarsini A.; Kattel S.J. Phys. Chem. C 2025, 129, 16569-16582.
[67] Pandiyan K.; Chen H. T.J. Mater. Chem. A 2026, 14, 1245-1259.
[68] Peterson A. A.;Abild-Pedersen, F.; Studt, F.; Rossmeisl, J.; Norskov, J. K.Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1311-1315.
[69] Li Z. H.; Yu Y. X.ACS ES&T Eng. 2025, 5, 3576-3590.
[70] Zhao Y.; Shen J.; Yuan J.; Mao H. F.; Cheng X. Q.; Xu Z. M.; Bian Z. F.Nano Energy 2024, 124, 109499.
[71] Shen C. H.; Zhao Y. J.; Nam H. N.; Zhu L. Y.; Phung Q. M.; Austen V.; Kim M.; Jiang D.; Wei X. Q.; Yokoshima T.; et al.Chem. Sci. 2025, 16, 7026-7038.
[72] Liu H. F.; Qin J. Z.; Mu J. C.; Liu B. J.J. Colloid Interface Sci. 2023, 636, 134-140.
[73] Song B. Y.; Xiang D.; Chen C. J.; Xu J. C.; Ma Y. S.; Yang L. J.; Lee M. H.; Zhao D. K.; Han K.; Wang N.Chem. Eng. J. 2025, 521, 166374.
[74] Yang C. X.; Tang Y.; Yang Q.; Wang B.; Liu X. H.; Li Y. X.; Yang W. X.; Zhao K. X.; Wang G.; Wang Z. Y.; et al.J. Hazard. Mater. 2024, 480, 136036.
[75] Ma J. H.; Zhang Y. T.; Wang B. W.; Jiang Z. X.; Zhang Q. Y.; Zhuo S. F.ACS Nano 2023, 17, 6687-6697.
[76] Huang H.; Wang K. Y.Green Chem. 2023, 25, 9167-9174.
[77] Yang Y. J.; Yang H. M.; Yuan Y.; Gao X. M.; Yang J. Q.; Yu T. T.; Yue X. C.; Du H. Y.Sep. Purif. Technol. 2025, 379, 134976.
[78] Kozuch S.; Martin J. M.L.ACS Catal. 2012, 2, 2787-2794.
[79] Li H. M.; Li P. P.; Guo Y.; Jin Z. Y.Anal. Chem. 2024, 96, 997-1002.
[80] Peng C.; Yang S. T.; Luo G.; Yan S.; Shakouri M.; Zhang J. B.; Chen Y. S.; Li W. H.; Wang Z. Q.; Sham T. K.; et al.Adv. Mater. 2022, 34, 2204476.
[81] Chen X.; Liang Y.; Zhou L.; Chen F. S.; Ding J. J.; Wang M. J.; Zhang L. Y.; Su J.; Jin Z.; Jiang M. H.J. Colloid Interface Sci. 2026, 703, 139141.
[82] Song N.; Jiang J. Z.; Hong S. H.; Wang Y.; Li C. M.; Dong H. J.Chin. J. Catal. 2024, 59, 38-81.
[83] Ma S. Y.; Han W. G.; Han W. L.; Dong F.; Tang Z. C.J. Mater. Chem. A 2023, 11, 3315-3363.
[84] Wang F. T.; Xie Q. Y.; Jiao H.; Xu L.J. Solid State Chem. 2026, 353, 125263.
[85] Zhu X. R.; Yuan X. L.; Ge M.; Tang Y. F.Small 2024, 20, 2405158.
[86] Wang J. Y.; Zhao W. J.; Jia H. Y.; Liu Y. B.; Zhang M.; Dong L. L.; Zhang A. J.; Rui W.Acta Chim. Sin. 2025, 83, 1507-1513.
[87] Han J.; Liao R. H.; Deng W. Q.; Liang B. Y.; Zhou Y. Q.; Ren S.; Hong Y.Acta Chim. Sin. 2024, 82, 295-302.
[88] Shan L. T.; Ma Y. J.; Xu S. J.; Zhou M.; He M.; Sheveleva A. M.; Cai R. S.; Lee D.; Cheng Y. Q.; Tang B. Y.; et al.Commun. Mater. 2024, 5, 104.
[89] Wang M.; Meng Y. R.; Xu W. J.; Shen T. Y.; Wang Y. H.; Yu Q. C.; Liu C. J.; Gu Y. M.; Tie Z. X.; Fan Z. X.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 18327-18337.
[90] Hou C. C.; Wang H. F.; Li C. X.; Xu Q.Energy Environ. Sci. 2020, 13, 1658-1693.
[91] Li R. D.; Zhao H. Y.; Wang L.; Zhou Q. Q.; Yang X.; Jiang L. B.; Luo X.; Yu J.; Wei J. W.; Mu S. C.Chem. Sci. 2025, 16, 4383-4391.
[92] Liu H. X.; Zhou Z. J.; Xie L.; Liu C.; Cai L.; Wu X. P.; Liu T. F.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202411508.
[93] Maity S.; Kolay S.; Chakraborty S.; Devi A.; Patra A.Chem. Soc. Rev. 2025, 54, 1785-1844.
[94] Yang Y.; Dong M.; Wu Q.; Qin C.; Chen W. C.; Geng Y.; Wu S. X.; Sun C. Y.; Shao K. Z.; Su Z. M.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202423018.
[95] Fu X. X.; Guo H.; Si D. H.; Zhu H. J.; Lan Y. Y.; Huang Y. B.; Cao R.Chem. Sci. 2025, 16, 13503-13513.
[96] Wu Z. L.; Zhang L.; Chen Y.; Li J. P.; Li L. B.Acta Chim. Sin. 2025, 83, 917-936.
[97] Han Z. S.; Huang W. H.; Cheng P.; Shi W.Chin. J. Chem. 2025, 43, 956-966.
[98] Ji H. Q.; Huang T. Y.; Zhang G. X.; Cao S.; Sun Y. Y.; Pang H.Chin. J. Chem. 2025, 43, 1417-1441.
[99] Zhang R.; Hong H.; Liu X. H.; Zhang S. C.; Li C.; Cui H. L.; Wang Y. B.; Liu J. H.; Hou Y.; Li P.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202309930
[100] Xue Z. Q.; Yao M. S.; Otake K. I.; Nishiyama Y.; Aoyama Y.; Zheng J. J.; Zhang S. Q.; Kajiwara T.; Horike S.; Kitagawa S.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202401005
[101] Pan X. L.; Zhu Q. Y.; Yu K. S.; Yan M. Y.; Luo W.; Tsang S. C.E.; Mai, L. Q.Next Mater. 2023, 1, 100010.
[102] Ma Q.; Xue Y. H.; Zhang C. N.; Chen Y. Y.; Teng W.; Zhang H.; Fan J. W.J. Environ. Sci. 2025, 149, 374-385.
[103] Zhu Y.; Duan H. Y.; Gruber C. G.; Qu W. Q.; Zhang H.; Wang Z. L.; Zhong J.; Zhang X. H.; Han L. P.; Cheng D. H.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202421821.
[104] Yao X. H.; Zhu C. Y.; Zhou J.; Zhang K. H.; Sun C. Y.; Dong M.; Shan G. G.; Wu Z.; Zhang M.; Wang X. L.; et al.Green Chem. 2024, 26, 8010-8019.
[105] Li W. X.; Fang W.; Chen W.; Dinh K.; Ren H.; Zhao L.; Liu C. T.; Yan Q. Y.J. Mater. Chem. A 2020, 8, 3658-3666.
[106] Li J. W.; Liu P.; Mao J. X.; Yan J. Y.; Song W. B.J. Mater. Chem. A 2021, 9, 11248-11254.
[107] Sun H.; Xia Z. X.; Qi Y. Y.; Xu Q.; Han J. W.; Wu J. H.; Qin J. S.; Rao H.ACS Catal. 2025, 15, 16581-16590.
[108] Yao X. H.; Li W.; Cui D. X.; Dong M.; Shan G. G.; Zhang M.; Wang X. L.; Su Z. M.; Sun C. Y.Nano Res. 2025, 18, 94907592.
[109] Zhao X.; Kong X. P.; Wang F. L.; Fang R. Q.; Li Y. W.Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 10842-10849.
[110] Xin C. J.; Wei Y. P.; Bai J. Q.; Chen J. S.; Sun S.; Mao C. J.J. Environ. Chem. Eng. 2025, 13, 115182.
[111] Amjad A. A.; Murtaza M.; Shah S. S.A.; Ahmad, I.; Alawadhi, H.; Shah, W. A.; Waseem, A.Fuel 2025, 385, 134021.
[112] Wu S. W.; Jiang S.; Liu S. Q.; Tan X. H.; Chen N.; Luo J. L.; Mushrif S. H.; Cadien K.; Li Z.Energy Environ. Sci. 2023, 16, 3576-3586.
[113] Xue Z. Q.; Liu K.; Zheng J. J.; Kajiwara T.; Sakamoto H.; Honma T.; Otake K.; Kitagawa S.Chem. Mater. 2024, 36, 5897-5903.
[114] Qin L.; Liu Q.; Wang Y. N.; An J. L.; Zhang M. F.; Shi C. W.Inorg. Chem. 2025, 64, 14012-14019.
[115] Lan Y. Y.; Chen W. X.; Si D. H.; Zhu H. J.; Fu X. X.; Huang Y. B.; Cao R.CCS Chem. CCS Chem. 2026, 8, 1997-2010.
[116] Xing C. Y.; Ren J. L.; Fan L. L.; Zhang J. C.; Ma M.; Wu S. W.; Liu Z. N.; Tian J.Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2409064.
[117] Wang M.; Li S. F.; Gu Y. M.; Xu W. J.; Wang H. Z.; Sun J. J.; Chen S. M.; Tie Z. X.; Zuo J. L.; Ma J.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 20439-20448.
[118] Liu Q.; Cheng X. F.; Huo J. Y.; Liu X. F.; Dong H. L.; Zeng H. B.; Xu Q. F.; Lu J. M.Chin. J. Catal. 2024, 62, 231-242.
[119] Ahmad M. S.; Rasheed T.J. Mater. Chem. A 2025, 13, 16309-16329.
[120] Li Q. L.; Jia C. M.; Wang Q. X.; Guo X. Y.; Qi K.; Liu J. F.; Fan W. J.; Luo L.; Li J. N.; Long J.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 39430-39439.
[121] Liu L.; Xu Q.; Zhu Q. L.Adv. Energy Sustain. Res. 2021, 2, 2100100.
[122] Yao X. H.; Cui D. X.; Zhu C. Y.; He J. T.; Meng F. F.; Yang S.; Dong M.; Shan G. G.; Zhang M.; Sun C. Y.; et al.ACS Mater. Lett. 2024, 6, 5112-5119.
[123] Yadav A.; Panda D. K.; Zhang S. Y.; Zhou W.; Saha S.ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 40613-40619.
[124] Pathak A.; Shen J. W.; Usman M.; Wei L. F.; Mendiratta S.; Chang Y. S.; Sainbileg B.; Ngue C. M.; Chen R. S.; Hayashi M.; et al.Nat. Commun. 2019, 10, 1721.
[125] Pila T.; Chirawatkul P.; Piyakeeratikul P.; Somjit V.; Sawangphruk M.; Kongpatpanich K.Chem. Eur. J. 2020, 26, 17399-17404.
[126] Mao S. X.; Zhu Y. Q.; Dong G. G.; Wang T.; Pan F.; Zhang K. J.; Yu S. S.Langmuir 2025, 41, 28170-28179.
[127] Hai Y.; Li X. M.; Cao Y.; Wang X. Y.; Meng L. H.; Yang Y.; Luo M.ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 11431-11439.
[128] Safy M. E.A.; Haikal, R. R.; Elshazly, B.; Hamdy, A.; Ali, F.; Maarouf, A. A.; Alkordi, M. H.Appl. Mater. Today 2020, 19, 100604.
[129] Yang J.; Li P. F.; Wang L. J.; Guo X. W.; Guo J.; Liu S.J. Electroanal. Chem. 2019, 848, 113301.
[130] Gao C.; Zhang S. T.; Pang H.Acta Chim. Sin. 2025, 83, 962-980.
[131] He C.; Zhang J.; Song R. F.; Mantzavinos D.; Katsaounis A.; Weng R. G.; Wang X. S.; Yan Z.; Qu Y.; Lu W.; et al.Adv. Funct. Mater. 2026, 36, e22607.
[132] Hayat A.; Sohail M.; Qadeer A.; Taha T. A.; Hussain M.; Ullah S.; Al-Sehemi, A. G.; Algarni, H.; Amin, M. A.; Sarwar, M. A.; et al.Chem. Rec. 2022, 22, e202200097.
[133] Hanan A.; Lakhan M. N.; Bibi F.; Khan A.; Soomro I. A.; Hussain A.; Aftab U.Chem. Eng. J. 2024, 482, 148776.
[134] Wang J.; Feng T.; Chen J. X.; He J. H.; Fang X. S.Research 2022, 2022, 9837012.
[135] Tian Q.; Ye X. S.; Jing L. Y.; Wang W. Y.; Zheng Z. H.; Li A. K.; Xie K. L.; Huang X. J.; Hu Q.; Yang H. P.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202516919.
[136] Yue K. H.; Lu R. H.; Gao M. B.; Song F.; Dai Y.; Xia C. F.; Mei B. B.; Dong H. L.; Qi R. J.; Zhang D. L.; et al.Sci. 2025, 388, 430-436.
[137] Liu S.; Zhang Y. F.; Hao L.; Nsabimana A.; Shen S. G.J. Colloid Interface Sci. 2025, 678, 924-933.
[138] Yang M. L.; Wei G. T.; Zhu Y. L.; Zhang X. H.; Qin L. H.; Zhang L. Y.J. Environ. Chem. Eng. 2025, 395, 127704.
[139] Hu J.; Huang H.; Yu M.; Wang S.; Li J.Nano Res. 2024, 17, 4864-4871.
[140] Yang Y. J.; Tang G. R.; Liu X. Y.; Yang L.; Gao R. M.; Li C. P.Chem. Commun. 2024, 60, 14858-14861.
[141] Wang X. Y.; Borse R. A.; Wang G.; Xiao Z.; Zhu H.; Sun Y. L.; Qian Z. F.; Zhong S. K.; Wang R. H.Mater. Today Energy 2024, 44, 101652.
[142] Xu X. Q.; Guan J. Q.Mater. Sci. Eng. R Rep. 2025, 162, 100886.
[143] Indra A.; Song T.; Paik U.Adv. Mater. 2018, 30, 1705146.
[144] Mao L. J.; Ge Y. J.; Chen D. D.; Yang Y. D.; Xu S. J.; Xue J. H.; Xiao K. K.; Zhou X. M.; Qian J. J.; Yang Z.Sci. China Mater. 2023, 66, 2257-2265.
[145] Wang N. N.; Chen Y. Z.Acta Chim. Sin. 2024, 82, 621-628.
[146] Shen K.; Chen X. D.; Chen J. Y.; Li Y. W.ACS Catal. 2016, 6, 5887-5903.
[147] Chai L. L.; Li R.; Sun Y. Z.; Zhou K.; Pan J. Q.Adv. Mater. 2025, 37, 2413658.
[148] Wang H. F.; Chen L. Y.; Pang H.; Kaskel S.; Xu Q.Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 1414-1448.
[149] Cao Y.; Yuan S. B.; Zhou W. B.; Hai Y.; Li X. M.; Luo M.J. Mater. Chem. A 2024, 12, 30409-30419.
[150] Wang J. P.; Chen X. P.; Yuan H. B.; Xing L. L.; Sha D. S.; Li A. J.; Chen G. Q.; Xing T. L.Appl. Surf. Sci. 2025, 679, 161264.
[151] Zhu X. Q.; He H.; Li Y. X.; Wu H. Y.; Fu M. L.; Ye D. Q.; Wu J. L.; Huang H. M.; Hu Y.; Niu X. J. Nanomaterials2020, 10, 983.
[152] Xu X. D.; Cao X. F.; Wu X. Y.; Cheng Y. S.; Xiong X. W.; Wu F. H.; Wei X. W.J. Mater. Sci. 2024, 59, 18028-18037.
[153] Tsai Y. S.; Yang S. C.; Yang T. H.; Wu C. H.; Lin T. C.; Kung C. W.ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 62185-62194.
[154] Zhang C. Q.; Zhang Y.; Deng R.; Yuan L.; Zou Y. Y.; Bao T.; Zhang X. C.; Wei G. F.; Yu C. Z.; Liu C.Adv. Mater. 2024, 36, 2313844.
[155] Cao Y. H.; Liu S. L.; Li J. T.; Feng G. G.; Fan X. X.; Wang, C. J. Mater. Chem. C2025, 13, 16778-16786.
[156] Zhang Y. L.; Zhou H. K.; Zhang Y. P.; Shi Z. K.; Xiong W. R.; Chen L. J.; Liu W.; Du H.; Xu J. Y.; Chi S. L.; et al.Appl. Catal. B Environ. Energy 2024, 357, 124262.
[157] Wang B. W.; Ma J. H.; Yang R.; Meng B. C.; Yang X. B.; Zhang Q. Y.; Zhang B.; Zhuo S. F.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202404819
[158] Yang S. C.; Muthiah B.; Chang J. W.; Tsai M. D.; Wang Y. C.; Li Y. P.; Kung C. W.Electrochim. Acta 2024, 492, 144348.
[159] Wang Z. C.; Liu S. S.; Wang M. F.; Zhang L. F.; Jiang Y. Z.; Qian T.; Xiong J.; Yang C. T.; Yan C. L.ACS Catal. 2023, 13, 9125-9135.
[160] Liu F.; Li J. C.; An N.; Huang J. X.; Liu X.; Li M.J. Hazard. Mater. 2024, 465, 133484.
[161] Li J.; Wang B. L.; Wang H. J.; Jia J. Z.; Zhang J. H.; Zhang L. Y.; Tu M. D.; Li H.; Xu C. L.Inorg. Chem. 2024, 63, 3955-3961.
[162] Hu X. R.; Zhang M. M.; Lai C.; Cheng M.; Xu F. H.; Ma D. S.; Li L.; Yan H. C.; Sun H.; Fan X.; et al.Chem. Eng. J. 2024, 493, 152543.
[163] Zhang Y. L.; Xiong J. Q.; Yan S. H.; Liu B. P.J. Electroanal. Chem. 2023, 946, 117702.
[164] Czerny-Holownia, S.; Boyer, H. R.; King, A. J.; Yang, V. Y.; Guo, J. Y.; Liu, M. J.; Bui, J. C.; Tarpeh, W. A.; Lees, E. W.EES Catal. 2025, 3, 1272-1284.
[165] Guo J.; Brimley P.; Liu M.; Corson E.; Munoz C.; Smith W.; Tarpeh W.ACS Sustainable Chem. Eng. 2023, 11, 7882-7893.
[166] Sun J. P.; Lv Y.; Chang H. B.; Ou H. H.; Li Y.; Yang G. D.Chem. Eng. Sci. 2025, 315, 121845.
[167] Chen Y.; Ma T. F.; Wang F.; Liu Y.Ind. Eng. Chem. Res. 2024, 63, 15546-15553.
[168] Pan F.; Zhou J. J.; Wang T.; Zhu Y. Q.; Ma H. R.; Niu J. F.; Wang C. Y.J. Colloid Interface Sci. 2023, 638, 26-38.
[169] Luan T. T.; Zhao Y. K.; Hou X. R.; Tan Z. Y.; Li X. Y.; Li J. D.; Wu F. C.J. Colloid Interface Sci. 2025, 692, 137506.
[170] Chen F. Y.; Elgazzar A.; Pecaut S.; Qiu C.; Feng Y. G.; Ashokkumar S.; Yu Z.; Sellers C.; Hao S. Y.; Zhu P.; et al.Nat. Catal. 2024, 7, 1032-1043.
[171] Bai Y.; Liu Q. H.; Guo H.; Rao J. H.; Yu J.; Deng Q.; Tang C.; Duan C.; Tu X.; Chen G. X.; et al.Small 2026, e12466, DOI: 10.1002/smll.202512466.
[172] Gnanasekar P.; Peramaiah K.; Zhang H. F.; Alsayoud I. G.; Subbiah A. S.; Babics M.; Ng T. K.; Gan Q. Q.; De Wolf, S.; Huang, K. W.; et al.Small 2024, 20, 2404249.
[173] Street M. E.; Shulhai A. M.; Petraroli M.; Patianna V.; Donini V.; Giudice A.; Gnocchi M.; Masetti M.; Montani A. G.; Rotondo R.; et al.Front. Endocrinol. 2024, 15, 1429884.
[174] Karwowska M.; Kononiuk A.Antioxidants 2020, 9, 241.
[175] Seyyedsalehi M. S.; Mohebbi E.; Tourang F.; Sasanfar B.; Boffetta P.; Zendehdel K.Toxics 2023, 11, 190.
[176] Liang J.; Li Z. X.; Zhang L. C.; He X.; Luo Y. S.; Zheng D. D.; Wang Y.; Li T. S.; Yan H.; Ying B. W.; et al.Chem 2023, 9, 1768-1827.
[177] Zahra A.; Ali M.; Ali N.; Khan A.; Zairov R.; Sinyashin O.; Wang Y.; Zafar S.; Khan F. A.J. Hazard. Mater. 2025, 487, 137093.
[178] Chen M.; Wang H. F.; Zhao Y. Y.; Luo W.; Li L.; Bian Z. F.; Wang L. J.; Jiang W.; Yang J. P.Nanoscale 2018, 10, 19023-19030.
[179] Ling L.; Chen Y. K.; Li W. Q.; Luo J. Y.; Feng C. H.; Lei Y.ACS Appl. Mater. Interfaces 2025, 17, 39032-39040.
[180] Monteiro M. C.O.; Liu, X.; Hagedoorn, B. J. L.; Snabilié, D. D.; Koper, M. T. M.ChemElectroChem 2022, 9, e202101223.
[181] Barrera L.; Silcox R.; Giammalvo K.; Brower E.; Isip E.; Chandran R. B.ACS Catal. 2023, 13, 4178-4192.
[182] Mousavi S.; Ibrahim S.; Aroua M. K.; Ghafari S.Biochem. Eng. J. 2012, 67, 251-264.
[183] Yu S. Y.; Zhang Y.; Zhang C. X.; Zi Y. H.; Feng Y. B.; Hu J.J. Mater. Chem. A 2025, 13, 4814-4837.
[184] He L. A.; Wang Z. Q.; Wang H.; Wu Y. N.Coord. Chem. Rev. 2025, 526, 216361.
[185] Xu D.; Zhang G. X.; Pang H.eScience Energy 2025, 1, 100005.
[186] Nguyen H. L.Adv. Mater. 2022, 34, 2200465.
[187] Rosado A.; Borrás A.; Suárez-García, F.; Vallcorba, O.; López-Periago, A. M.; Ayllón, J. A.; Domingo, C.Appl. Mater. Today 2025, 42, 102573.
[188] Hamisu A. M.; Ariffin A.; Wibowo A. C.Inorg. Chim. Acta 2020, 511, 119801.
[189] Yang H.; Xu M.; Mao M.; Gao L.; Zhang H.; Meng S. S.; Tang W. Q.; Gu Y. H.; Yuan S.; Liu L. M.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 21961-21972.
[190] Keshavarz F.Phys. Chem. Chem. Phys. 2026, 28, 6089-6098.
[191] Zhong Y. L.; Fang P. H.; Zhai M. Y.; Low Z.; Chen Z. J.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 45377-45385.
[192] Chai Y. Z.; Ma F. C.; Song, W. X. Nonferrous Met. Mater. Eng.2025, 46, 41-48.
[193] Zheng X. Y.; Shen L. J.; Luo X. F.; Li X.; Xiao X. W.J. Mol. Struct. 2025, 1321, 139959.
[194] Meng S. S.; Xu M.; Guan H. X.; Chen C. L.; Cai P. Y.; Dong B.; Tan W. S.; Gu Y. H.; Tang W. Q.; Xie L. G.; et al.Nat. Commun. 2023, 14, 5347.
[195] Jafari F.; Nandy S.; Najafpour M. M.J. Phys. Chem. C 2025, 129, 9717-9725.
[196] Bai L. C.; Franco F.; Timoshenko J.; Rettenmaier C.; Scholten F.; Jeon H. S.; Yoon A.; Ruscher M.; Herzog A.; Haase F. T.; et al.J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 9665-9678.
[197] Zhou X.; Xu W. C.; Liang Y. Q.; Jiang H.; Li Z. Y.; Wu S. L.; Gao Z. H.; Cui Z. D.; Zhu S. L.ACS Catal. 2024, 14, 12251-12259.
[198] Li Y. F.; Wang C. C.; Yang L. K.; Ge W. X.; Shen J. H.; Zhu Y. H.; Li C. Z.Adv. Energy Mater. 2024, 14, 2303863.
[199] Zhang S. Y.; Liu C. H.; Jiang J. W.; Liu W. X.; Lin Z. X.; Yang Z. T.; Guo Y. G.; Gao B.; Feng J. Y.; Zou Z. G.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e22700.
[200] Wang Y.; Zhou W.; Jia R.; Yu Y.; Zhang, B. Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 5350-5354.
[201] Zhu Y. Q.; Dong G. G.; Pan F.; Wang T.; Zhang L. B.; Wang H. L.; Ge L. K.; Zhang P.ACS Appl. Mater. Interfaces 2025, 17, 28084-28093.
[202] Braga D. S.; Pedersen A.; Riyaz M.; Barrio J.; Bagger A.; Neckel I. T.; Mariano T. M.; Winkler M. E.G.; Stephens, I. E. L.; Titirici, M. M.; et al.Adv. Sci. 2025, 12, e10282.
[203] Yin H. B.; Peng Y.; Li J. H.Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 3134-3144.
[204] Cai J. M.; Wei Y. Y.; Cao A.; Huang J. J.; Jiang Z.; Lu S. Y.; Zang S. Q.Appl. Catal. B Environ. Energy 2022, 316, 121683.
[205] Wang Y.; Hao F.; Xu H.; Sun M.; Wang X.; Xiong Y.; Zhou J.; Liu F.; Hu Y.; Ma Y.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202508617.
[206] Liu H. M.; Lang X. Y.; Zhu C.; Timoshenko J.; Rüscher M.; Bai L. C.; Guijarro N.; Yin H. B.; Peng Y.; Li J. H.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202556.
[207] Zhou B.; Zhan G. M.; Yao Y. C.; Zhang W. X.; Zhao S. X.; Quan F. J.; Fang C. Y.; Shi Y. B.; Huang Y.; Jia F. L.; et al. Water Res.2023, 242, 12056.
[208] Wu Z. Y.; Karamad M.; Yong X.; Huang Q. Z.; Cullen D. A.; Zhu P.; Xia C. A.; Xiao Q. F.; Shakouri M.; Chen F. Y.; et al.Nat. Commun. 2021, 12, 2870.
[209] Liu S. L.; Cao Y. H.; Yang L.; Li Y. H.; Li J. T.; Xin B. W.; Feng G. G.; Wang H.; Wang C.Small 2025, 21, 2500641.
[210] Wang Y. H.; Hao F. K.; Xu H. M.; Sun M. Z.; Wang X. X.; Xiong Y. C.; Zhou J. W.; Liu F.; Hu Y. B.; Ma Y. B.; et al.Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202508617.
[211] Li, Z.; Yang, X. Y.; Ju, C. Z.; Tian, T.; Hou, J. W.; Hu, Z. G.; Zou, J. X.Mater. Sci. Eng. R Rep.2026,167, 101123.
[212] An, H. T.; Han, Z. Y.; Lu, M. Y.; Zhou , A. W.; Li, J. R.CIESC J.2025,76, 2011-2025.
[213] Xie, F.; Li, J.ACS Mater. Lett.2024,6, 2400-2408.
[214] Lee, S.; Ji, Y.; Doo, G.; Kim, M.; Shin, J.; Kim, C.; Han, M. H.; Lee, W. H.; Lee, J. H.; Kwak, Y.; et al.Chem. Eng. J.2025,509, 161533.
[215] Cui, Z. J.; Wang, H. H.; Li, C. L.; Peng, W. C.; Liu, J. P.Adv. Sci.2026,13, e23422.
[216] Kundu, J.; Bhoyar, T.; Kim, J. H.; Choi, J.; Kim, D.; Kwon, T.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Choi, S. I.Catal.2025,1, 10.
[217] Hassan, H.; Hussain, S.; Saed, M. Z.; Arshad, M.; Althobaiti, A.; Mohammad, A.; Radwan, E.; Mousa, A. A.; Alawaideh, Y. M.Renew. Sust. Energ. Rev.2026,226, 116201.

基于金属有机框架的中性介质硝酸盐电催化还原制氨：设计策略与机理研究^★