使用温室气体 CO2作为化学原料不仅可以减少排放，还可以减少化石原料的消耗。一种新型无金属有机骨架可以使 CO2电催化生产乙烯(一种主要化学原料)成为可能。

正如一个团队在《Angewandte Chemie 国际版》杂志上报道的那样，具有特定电子构型的氮原子对于催化剂起着至关重要的作用。

乙烯(乙烯，C2H4)是许多产品(包括聚乙烯和其他塑料)的重要起始材料。工业上乙烯是通过高能裂解和精馏化石原料生产的。

CO 2电化学转化为乙烯将是减少CO2排放同时节省能源和化石资源的有前途的途径。

CO2非常稳定，很难引发反应，目前利用电力和催化剂可以将其转化为甲醇、甲烷等 C1化学品。

生产乙烯的另一个挑战是两个碳原子之间必须形成键。此前，这一点只能通过铜催化剂实现。无金属电催化将是有利的，因为金属是成本因素并且可能导致环境问题。

中国武汉大学的龚承涛和柯福生领导的团队现已开发出一种用于将CO2转化为乙烯的无金属电催化剂。该催化剂基于含氮共价有机骨架(COF)。

COF 是一种新型多孔、结晶、纯有机材料，具有明确的拓扑结构。与金属有机框架(MOF)相比，它们不需要金属离子将它们固定在一起。它们的孔径和化学性质可以通过选择结构单元在很大范围内调节。

新型 COF 含有具有特殊电子结构(sp3杂化)的氮原子作为催化活性中心。这些 sp3氮中心通过缩胺键(两个氨基与一个碳原子结合)将各个结构单元结合到框架中。