铜(Cu)基金属-有机骨架材料在电催化CO2还原(CO2RR)方面备受关注,但它们通常不稳定且难以控制产物选择性。
近日,中山大学张杰鹏教授,Dong-Dong Zhou报道了一种柔性的三氮唑铜骨架作为高效、稳定和可调的电催化剂,用于将CO2还原为C2H4/CH4。
文章要点
1)通过改变配体侧基的大小,C2H4/CH4的选择性比可以从11.8:1逐渐调整到1:2.6,C2H4、CH4和烃的选择性分别达到51%、56%和77%。
2)在长期的电催化作用下,它们可以在不形成铜基无机物种的情况下保持其结构/形貌。计算模拟表明,Cu(I)的配位几何构型由三角形转变为四面体以结合反应中间体,相邻的两个Cu(I)配合C-C偶联生成C2H4。更重要的是,配体侧基通过空间位阻机制控制催化剂的柔性,C2H4途径比CH4途径更敏感。
参考文献
Lin-Ling Zhuo, et al, Flexible Cuprous Triazolate Frameworks as Highly Stable and Efficient Electrocatalysts for CO2 Reduction with Tunable C2H4/CH4 Selectivity, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202204967
https://doi.org/10.1002/anie.202204967