金属酞菁(MePc)在将CO2电化学还原为增值化学品方面有着广阔的应用前景,而含有MePc的聚合物的催化活性往往受到分子调控策略的限制。
近日,复旦大学郭佳教授,浙江大学侯阳报道了采用固态离子热法,通过无金属H2Pc和CoPc的Scholl偶联反应,以可控的方式合成了碳纳米管(CNTs)周围的超薄共轭微孔聚合物(CMP)鞘层。
文章要点
1)以AlCl3为催化剂,H2Pc与CoPc通过外周苯环脱氢共聚,形成高度交联的二维网络。以CNTs为模板,网络可以演化成含有高含量原子分散的Co(II)金属的超薄鞘层。
2)被掺入的H2Pc单元不仅作为电子供体提高Co中心与CO2结合的亲核性,而且还通过吡咯基团作为质子供体,通过氢键相互作用稳定反应性的CO2中间体。因此,得到的CNT@CMP(CoPc-H2Pc)对CO2还原为CO表现出极高的选择性和稳定性。
这项研究开发了一种简单的共聚策略,以增加原子分布的CoN4中心,并在质子/电子双供电子体的辅助下优化电催化活性,这是以前没有解决的问题。
参考文献
Rong Wang, et al, Proton/Electron-Donors Enhancing Electrocatalytic Activity of Supported Conjugated Microporous Polymers for CO2 Reduction, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202115503
https://doi.org/10.1002/anie.202115503