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          CO2電催化還原(CO2ECR)催化劑-鐵卟啉(FeTPP)
          發(fā)布時間:2021-03-24     作者:axc   分享到:

          鐵卟啉是的CO2電催化還原(CO2ECR)催化劑之一。而四芳基卟啉的合成多功能性決定了它們在金屬中心的**二配位范圍內(nèi)實現(xiàn)特定的功能,例如在酶系統(tǒng)的活性部位復制輔因子的功能,直接參與斷裂和成鍵的氨基酸。重要的是,通過鄰接質(zhì)子中繼或陽離子基團,實現(xiàn)了CO2ECR速率的重要突破,從而使鐵卟啉催化劑的反應模式增加了幾個數(shù)量級。

          兩個具有兩個尿素功能的鐵卟啉配合物的阿托異構體(atropisomers)(αα-FeTPP-Ur,αβ-FeTPP-Ur),作為多個氫鍵鑷子,以類似于一氧化碳脫氫酶(CODH)的方式鎖定與金屬結合的CO2。

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          要點1. 與αβ-FeTPP-Ur相比,開發(fā)的卟啉平臺上具有兩個尿素基團的αα-FeTPP-Ur提供了更強的結合親和力來拴住添加的CO2底物。然而,在低過電位時,αβ-FeTPP-Ur的電催化活性優(yōu)于其同系物,是已報道的周轉頻率之一。


          要點2. 在αα-FeTPP-Ur中觀察到的較強的H/D 動力學同位素效應(KIE)表明,質(zhì)子輸送存在一個緊密的水氫鍵網(wǎng)絡,這種網(wǎng)絡會因外源酸源的加入而被破壞。而具有較小αβ-FeTPP-Ur的H/D KIE和加入強酸后電催化性能的提高與質(zhì)子自由進入尿素臂另一側的結合CO2有關。

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