通过配位调节提高金属卟啉析氧反应活性取得进展

2023-08-23 17:44:11    来源:中国科学报    


(资料图片)

在析氧反应OER中,水或氢氧根离子对金属氧的亲核进攻是形成氧氧键的可能途径之一。通过调整配位结构、提高金属氧的亲核反应活性是改善OER的有效方法,但实现这一目标仍然具有一定的难度。

陕西师范大学曹睿教授团队利用配位不饱和的金属卟啉1-M(M = Co, Fe)来提高OER的催化性能,团队设计并合成了1-M,其方法是用四氮杂环十二烷的空间位阻效应保护卟啉一侧。这种保护策略确保了卟啉一侧的轴向位点在OER过程中不会被占用。重要的是,1-M在碱性溶液中表现出比缺乏这种轴向保护的对照化合物更高的OER活性,在电流密度为10 mA/cm2时过电位降低了150 mV。理论研究表明,与带有反式轴向配体的金属氧相比,1-M的金属氧带有更多的正电荷,因此更有利于氢氧根亲核进攻形成氧氧键。

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