将分子催化剂固定在导电载体（例如多壁碳纳米管，CNT）上是一种有前途的明确催化剂/载体界面的方法，该方法已在催化转化方面表现出可观的性能。然而，由于每种固定化分子催化剂的固有活性利用不足，尤其是在应允许适当电流密度的负载下，它们的全部潜力还远未发挥出来。

在这项研究中，中科院理化所吴骊珠院士发现四冠醚取代的钴酞菁和金属离子（例如K+离子）之间的主客体相互作用不仅可以消除固定过程中的催化剂聚集，而且可以在操作条件下通过额外的静电吸引力增强催化剂/载体相互作用。

文章要点

1）通过简单的浸涂程序，可以成功实现单分子分散。这种催化剂/电极界面稳定，可以在所有负载条件下选择性催化CO2到CO的转化（＞96%），而周转频率（TOF）几乎不变，这意味着可以充分利用负载分子催化剂的固有活性。

2）实验结果显示，在过电位为570mV的水性H型电解槽中，可以同时实现高TOF和高电流密度（38 mA/cm²时TOF为111s^-1）。

参考文献

Lei Zhu, et al, Single Molecular Dispersion of Crown Ether-Decorated Cobalt Phthalocyanine on Carbon Nanotubes for Robust CO2 Reduction through Host-Guest Interactions, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202418156

DOI: 10.1002/anie.202418156

https://doi.org/10.1002/anie.202418156