水或氢氧化物对金属氧单元的亲核攻击在放氧反应(OER)中形成O-O键。协调调整以改善这种攻击是耐人寻味的,但很少实现。
近日,陕西师范大学Rui Cao报道了金属卟啉1-M(M=Co,Fe)与配位不饱和金属离子配位后对OER的催化性能。
文章要点
1)研究人员以四氮杂环十二烷为基团,通过空间封闭的方法设计合成了1-M。有了这种保护,OER中产生的金属氧物种可以保持一个空位。
2)重要的是,与没有轴向保护的类似物相比,1-M在碱性溶液中表现出更高的OER活性,因为它降低了高达150 mV的过电位,达到了10 mA/cm2的电流密度。
3)理论研究表明,与含跨轴配体的金属氧单元相比,具有空位的金属氧单元更带正电荷,因此更有利于氢氧化物的亲核攻击。
参考文献
Haoyuan Lv, et al, Coordination Tuning of Metal Porphyrins for Improved Oxygen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202305938
DOI: 10.1002/anie.202305938
https://doi.org/10.1002/anie.202305938