对于ORR氧还原反应，选择性实现2e^-或者4e^-非常关键，同时具有较高难度。有鉴于此，陕西师范大学曹睿、中科大龙冉等报道了通过Co卟啉催化剂的立体位阻效应实现ORR性能调控。发现Co-卟啉催化剂中含有大体积邻位酰胺基团能够表现出这种性质。通过立体位阻效应，Co-卟啉分子表现出类似电子结构的四种不同旋阻异构体。而且四种异构体结构分子的CO₂催化性能明显区别。

本文要点：

（1）

在四种异构体中，αβαβ、αααα结构催化剂的ORR活性分别为n=2.10、3.75，其中n表示单位O₂分子的电子传输数目；ααββ、αααβ两种异构体的选择性不明显，n=2.89~3.10。αβαβ通过阻止生物分子O₂活化的方式催化2e^-电子转移，αααα结构分子通过改善O₂分子结合提高4e^-电子转移。这种过程通过O的K边等光谱学表征方法验证。

（2）

本文研究结果展示了通过立体位阻效应改善和调控ORR反应中的2e^-、4e^-选择性。

参考文献

Bin Lv, Xialiang Li, Kai Guo, Jun Ma, Yanzhi Wang, Haitao Lei, Fang Wang, Xiaotong Jin, Qingxin Zhang, Wei Zhang, Ran Long*, Yujie Xiong, Ulf-Peter Apfel, Rui Cao*, Controlling Oxygen Reduction Selectivity through Steric Effects: Electrocatalytic Two‐Electron and Four‐Electron Oxygen Reduction with Cobalt Porphyrin Atropisomers, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202102523

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202102523