氨(NH₃)在现代工业中至关重要，是一种有前途的下一代无碳能源载体。电催化硝酸盐还原反应(eNO₃RR)为NH₃生产和去除环境硝酸盐污染物提供了可行的解决方案。然而，由于缺乏高效的电催化剂，eNO₃RR的发展受到阻碍。

为了应对这一挑战，香港城市大学Xin Wang合成了一系列用于多相eNO₃RR的大环分子催化剂。

文章要点

1）这些材料通过周围的亚基在金属中心周围具有不同的配位环境。因此，活性中心的电子结构可以改变，从而实现eNO₃RR的可调活性。

2）研究表明，具有N₂(吡咯)-N₂(吡啶)构型的金属中心表现出优于其他金属中心的活性，并在测试范围内实现了超过90%的高NH₃法拉第效率(FE)，其中最高FE约为94获得％。

3）此外，它的产率为11.28 mg mg_cat^-1 h^-1，周转频率高达3.28s-1。进一步的测试表明，这些具有不同配位环境的分子催化剂表现出不同的磁矩。理论计算结果表明，不同的配位环境会导致d带中心变化，最终影响速率确定的阶跃能量和计算的磁矩，从而建立电子结构、实验活性和计算参数之间的相关性。

参考文献

Libo Sun, et al, Modulating the Electronic Structure of Cobalt in Molecular Catalysts via Coordination Environment Regulation for Highly Efficient Heterogeneous Nitrate Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202320027

DOI: 10.1002/anie.202320027

https://doi.org/10.1002/anie.202320027