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10篇JACS速遞,施劍林、Edward H. Sargent、戴志暉、汪騁、李瑋瑒等成果速遞丨頂刊日報20201217
納米人 2020-12-18
1. Chem. Soc. Rev.綜述:可擴展晶體多孔膜的研究現(xiàn)狀

晶態(tài)多孔材料(CPMs)具有均勻規(guī)則的孔系,在膜技術(shù)的分離應(yīng)用中顯示出巨大的潛力。隨著精準(zhǔn)設(shè)計多孔結(jié)構(gòu)的合成研究,這些材料在制備結(jié)晶多孔膜(CPMBs)方面的實際應(yīng)用受到了極大的關(guān)注。近日,中國石油大學(xué)(華東)孫道峰教授,Svetlana Mintova綜述了利用經(jīng)典的和新型的多孔材料和工藝制備薄壁、大面積、無缺陷的CPMBs的研究進展。

本文要點:
1)作者闡明了具有不同結(jié)點(無機、有機和雜化)和各種連接鍵(共價鍵、配位鍵和氫鍵)的可擴展CPMBs的最新進展。
2)作者根據(jù)聚合物膜所采用的策略(CPM的界面組裝、溶液澆鑄、熔融擠出和聚合),對可規(guī)模化生產(chǎn)高性能結(jié)晶多孔膜的進展進行了分類(沸石、金屬有機骨架(MOFs)、共價有機骨架(COF)和多孔芳香骨架(PAF)、多孔有機籠(POCs)和氫鍵有機骨架(HOF)),以及對CPM的特性(種子—二次生長,前體轉(zhuǎn)化,電沉積和化學(xué)氣相沉積)進行調(diào)節(jié)。然后根據(jù)可擴展性和成本對這些策略進行了對比。此外,簡要總結(jié)了CPMBs的潛在應(yīng)用(氣體分離、篩分水溶液中的離子和分子以及有機分子的分離)。
3)作者最后指出了可擴展CPMBs的性能和制備過程中面臨的挑戰(zhàn),強調(diào)了它們的可持續(xù)性。

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Zixi Kang, et al, Scalable crystalline porous membranes: current state and perspectives, Chem. Soc. Rev., 2020
DOI: 10.1039/d0cs00786b
https://doi.org/10.1039/d0cs00786b

2. Chem. Rev.: 紅外和拉曼光譜表征MOF及研究其與客體分子相互作用的研究進展

金屬有機框架是一類相對較新的材料,其固有的功能多樣性和多孔結(jié)構(gòu)以及易變的性能,是它們在氣體傳感,分離和存儲,催化,藥物輸送等方面的巨大潛力的基礎(chǔ)。這些應(yīng)用中有許多涉及MOF與不同化合物(包括氣體)的相互作用。因此,MOF材料的物理化學(xué)表征和MOF-氣體相互作用過程的研究引起了極大的興趣。用于這些目的的分析技術(shù)種類繁多,在許多情況下,振動光譜法(IR和拉曼光譜法)是必不可少的。

有鑒于此,保加利亞科學(xué)院副院長Konstantin I. Hadjiivanov教授等人,綜述了紅外光譜和拉曼光譜技術(shù)用于MOF材料表征和研究其與各種氣體相互作用過程的研究進展。

本文要點:
1)分析了紅外和拉曼光譜作為MOF材料表征和研究它們與各種氣體相互作用過程的一種有力工具,存在的優(yōu)點和局限性。還強調(diào)了MOF與特定氣體相互作用的特殊性以及一些不一致的譜帶分配。總結(jié)了紅外光譜和拉曼光譜的廣泛分析可能性,可以將其與其他技術(shù)結(jié)合使用,明確建立MOFs的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)性。
2)制備的MOF樣品的光譜包含材料的有機(連接基)和無機(二級結(jié)構(gòu)單元)部分以及這兩個部分之間的鍵的特定信息。在大多數(shù)情況下,表征是在非原位進行的,因此是指最終含有吸附水的樣品。吸附水對不同的光譜特征有不同程度的影響:對有機組分的特征影響不大,但對作為主要吸附位點的結(jié)構(gòu)羥基帶產(chǎn)生強烈的擾動。此外,水會阻塞開放的金屬位點。樣品的活化是正確研究MOF與客體分子相互作用的重要前提。因此,研究MOF與氣體的相互作用需要現(xiàn)場記錄光譜,即在活化樣品后進行光譜記錄。
3)MOFs光譜表征的主要目標(biāo)之一是控制材料的成功合成和相純度。殘留的化合物,如DMF或未反應(yīng)的連接物很容易通過光譜檢測。光譜也有助于檢測作為調(diào)節(jié)劑的雜質(zhì),這些雜質(zhì)在合成過程中充當(dāng)競爭性配體,以及副產(chǎn)物,如酯和酸酐。最后,這種技術(shù)可以產(chǎn)生有關(guān)結(jié)構(gòu)塌陷的信息,例如由熱處理引起的塌陷。

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Konstantin I. Hadjiivanov et al. Power of Infrared and Raman Spectroscopies to Characterize Metal-Organic Frameworks and Investigate Their Interaction with Guest Molecules. Chem. Rev., 2020.
DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00487
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00487

3. JACS:NiIII2(μ-1,2-peroxo)配合物的生成和反應(yīng)性

高價過渡金屬–氧,-過氧和-超氧絡(luò)合物是生物學(xué)以及有機底物的合成氧化,水氧化和氧還原的關(guān)鍵中間體。金屬Mn,F(xiàn)e,Co和Cu的高價含氧配合物日益為人們所熟知,而高價含氧Ni配合物則相對較少。近日,芝加哥大學(xué)John S. Anderson等報道了NiIII2(μ-1,2-peroxo)配合物的分離、表征與反應(yīng)性研究。

本文要點:
1)作者通過PhB(tBuIm)3?分離該NiIII2(μ-1,2-peroxo)配合物,{[PhB(tBuIm)3]Ni?O?O?Ni-[(tBuIm)3BPh]}{BArF4}2(BArF4 = tetrakis(3,5-bis-(trifluoromethyl)phenyl)borate)。
2)作者對該化合物進行了X-射線單晶衍射、X-射線吸收、NMR以及紫外可見吸收光譜等表征。
3)反應(yīng)性研究表明,該配合物對氧的解離穩(wěn)定,但能與簡單的親核試劑(例如:Cl?)和親電試劑(例如:TMSCl)反應(yīng)。

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Norman Zhao, et al. Generation and Reactivity of a NiIII2(μ-1,2-peroxo) Complex. J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10958
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10958

4. JACS:揭示NiOOH上電化學(xué)乙醇和醛氧化的兩種途徑

醇選擇性氧化生成相應(yīng)的醛或羧酸是一類重要的有機合成反應(yīng)。同時,電化學(xué)乙醇氧化被認(rèn)為是一種可行的陽極反應(yīng),可以與電化學(xué)和光電化學(xué)電池中的析氫或其他還原性燃料產(chǎn)生反應(yīng)配對。NiOOH是一種得到廣泛研究的析氧催化劑,也是一種有前途的選擇性醇氧化電催化劑。自20世紀(jì)70年代以來,人們一直認(rèn)為NiOOH的電化學(xué)醇氧化途徑是通過氫原子轉(zhuǎn)移進行。

近日,美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Kyoung-Shin Choi,耶魯大學(xué)Sharon Hammes-Schiffer報道了在高正電位下,NiOOH上存在第二條更具優(yōu)勢的普通醇氧化途徑。

本文要點:
1)研究人員利用開發(fā)的三步電化學(xué)法,對不同醇和醛的這兩條路徑對應(yīng)的電流進行了去卷積。結(jié)果表明,醇和醛對這兩種氧化途徑的偏好存在明顯差異。此外,三步電化學(xué)法還可以用來評估不同氧化途徑所涉及的Ni價,以闡明機理差異。
2)結(jié)合實驗和計算研究結(jié)果,研究人員認(rèn)為新的途徑需要氫化物從襯底轉(zhuǎn)移到NiOOH中的Ni4+位,與間接通過氫原子轉(zhuǎn)移(HAT)實現(xiàn)脫氫相反。

本研究為理解氧化物和氫氧化物催化電極上的各種氧化電化學(xué)脫氫反應(yīng)提供了重要基礎(chǔ)。

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Michael T. Bender, et al, Unraveling Two Pathways for Electrochemical Alcohol and Aldehyde Oxidation on NiOOH, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10924
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10924

5. JACS:利用金屬有機骨架控制中間體的結(jié)合以增強電化學(xué)CO2還原

在電化學(xué)CO2還原反應(yīng)(CO2RR)中,控制中間體的結(jié)合是調(diào)節(jié)產(chǎn)物選擇性和催化活性的關(guān)鍵。近日,阿卜杜拉國王科技大學(xué)Mohamed Eddaoudi,加拿大多倫多大學(xué)Edward H. Sargent報道了利用網(wǎng)狀化學(xué)(reticular chemistry)來控制封裝在金屬有機骨架(MOFs)中的金屬催化劑上CO2RR中間體的結(jié)合,從而提高CO2RR的電催化性能。

本文要點:
1)以氯化鋯(ZrCl4)和1,4-苯二甲酸(1,4-BDC)為原料,合成了Zr-fcu-MOF-BDC(UIO-66)。在Zr-FCu-MOF-BDC的晶胞中,作為次級構(gòu)筑單元(SBU)的Zr離子基六核團簇位于MOF的面心立方位置。SBU和有機連接物之間的連接在四面體(藍(lán)色)和八面體(青色) 籠中形成孔位。此外,研究人員將1,4-BDC改為1,4-萘二甲酸(1,4-NDC),進而得到了Zr-fcu-MOF-NDC。
2)研究發(fā)現(xiàn),通過系統(tǒng)地改變面心立方(fcu)MOF中的有機連接物和金屬節(jié)點,可以調(diào)節(jié)MOF對CO2的吸附、孔隙率和Lewis酸度。此外,利用operando X射線吸收光譜(XAS)和原位拉曼光譜,研究人員發(fā)現(xiàn)MOF在操作條件下可以保持穩(wěn)定,并且隨著局部CO2濃度的增加,這種調(diào)節(jié)還起到了優(yōu)化摻入MOF中的Ag納米顆粒表面的*CO結(jié)合方式(COatop/CObridge)的作用。COatop/CObridge控制是決定產(chǎn)物選擇性的關(guān)鍵。
3)實驗結(jié)果顯示,CO選擇性從基于Ag/Zr-fcu-MOF-1,4-苯二甲酸(BDC)的74%提高到基于Ag/Zr-fcu-MOF-1,4-萘二甲酸(NDC)的94%。

這項工作為利用MOF進行CO2RR的催化劑材料設(shè)計提供了另一條途徑。

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Dae-Hyun Nam, et al, Intermediate Binding Control Using Metal?Organic Frameworks Enhances Electrochemical CO2 Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10774
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10774

6. JACS:金屬-有機層上負(fù)載的可調(diào)鈷-聚吡啶基催化劑用于低過電位下電化學(xué)CO2還原

Co中心在電化學(xué)CO2還原(CO2RR)中具有活性,可以通過改變其配位環(huán)境來調(diào)節(jié)其活性。然而,在均相體系中,由于還原的低配位Co物種的雙分子分解,Co中心周圍的配位數(shù)不容易發(fā)生改變。近日,廈門大學(xué)汪騁教授報道了用于電化學(xué)CO2RR的負(fù)載在二維金屬-有機層(MOLs)上的Co中心的第一配位球中N原子數(shù)目從2到5的系統(tǒng)性調(diào)節(jié)。

本文要點:
1)N原子來自聯(lián)吡啶、聯(lián)吡啶和苯基吡啶配體的組合。Co中心被分離并穩(wěn)定在MOL上以防止雙分子分解。
2)實驗結(jié)果顯示,MOL-Co-Nx(x = 2-5)催化劑具有電化學(xué)還原CO2至CO的活性,其活性高度取決于配位N原子的數(shù)量,其中MOL-Co-N3在僅380 mV的過電位下顯示出2.3 A g-1的最高電流密度和99%的CO法拉第效率。
3)密度泛函理論(DFT)計算結(jié)果顯示,Co-N3中心的高活性得益于配體場強和開放配位點之間的平衡:高配體場強促進了鍵合,而開放配位點則具有HCO3-,兩者均加速了C-O裂解。

MOLs為系統(tǒng)地研究電催化中開放金屬中心的配位環(huán)境和反應(yīng)性之間的關(guān)系提供了一個獨特的平臺。

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Ying Guo, et al, Tunable Cobalt-Polypyridyl Catalysts Supported on Metal?Organic Layers for Electrochemical CO2 Reduction at Low Overpotentials, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10719
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10719

7. JACS:雙核Th穩(wěn)定的-4價芳基基團

加州大學(xué)洛杉磯分校Paula L. Diaconescu、北京大學(xué)黃聞亮等報道了合成一系列通過芳基環(huán)橋聯(lián)的雙Th原子組成的分子,該分子的合成通過對Th(IV)前體分子在KC8還原劑中還原實現(xiàn)合成,得到了反-三明治結(jié)構(gòu)的分子,其中芳環(huán)同時與兩個Th原子橋聯(lián),芳環(huán)以η6, η6-成鍵結(jié)構(gòu)與Th原子結(jié)合。結(jié)構(gòu)、光譜學(xué)表征結(jié)果驗證了分子中由兩個Th(IV)和-4價芳烴結(jié)合而成。根據(jù)Hückel規(guī)則,該分子遵循芳基結(jié)構(gòu)。

本文要點:
1)作者通過芳烴基團交換反應(yīng)對分子穩(wěn)定性情況進行表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性規(guī)律:萘?甲苯<苯≈聯(lián)苯。通過對反應(yīng)性規(guī)律進行研究,發(fā)現(xiàn)該分子中的-4價芳烴能作為還原劑將蒽,環(huán)辛酸酯,炔烴和偶氮苯還原。單核th的蒽分子能夠還原苯分子。< span="">
2)通過DFT計算研究,發(fā)現(xiàn)Th 6d、5f軌道、芳烴的π*軌道之間的成鍵包含δ鍵作用,具有共價特征的化學(xué)鍵,這種鍵合作用能夠穩(wěn)定高還原性的芳基基團。

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Chao Yu, et al, Arene-Bridged Dithorium Complexes: Inverse Sandwiches Supported by a δ Bonding Interaction, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c11215
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11215

8. JACS:鐵工程化納米藥物用于有效的抗壞血酸腫瘤化療

抗壞血酸是一種歷史悠久的多羥基化合物,已被廣泛認(rèn)為是一種有效的抗氧化劑。然而,僅在過去的幾十年中,才逐漸發(fā)現(xiàn)其在過渡金屬催化劑存在下的促氧化特性,這吸引了化學(xué)和生物學(xué)研究人員的廣泛關(guān)注,以期為抗癌治療等各種實際應(yīng)用帶來益處。在這項工作中,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所施劍林等人報告了由鐵工程化和抗壞血酸負(fù)載的中空介孔二氧化硅納米藥物通過催化抗壞血酸的氧化和活性氧的產(chǎn)生用于有效的腫瘤化療。
 
本文要點:
1)納米藥物的-Si–O–Fe–雜化骨架不僅能夠?qū)崿F(xiàn)酸觸發(fā)的降解能力和抗壞血酸釋放能力,而且還提供了豐富的Fe離子源,可催化抗壞血酸的氧化,過氧化氫的形成以及隨后的Fenton反應(yīng)。
2)Fe3+催化抗壞血酸氧化的詳細(xì)化學(xué)機理已被詳細(xì)探討為兩個單電子反應(yīng)過程,其中第一個反應(yīng)過程是由抗壞血酸連續(xù)捕獲Fe3+和O2,形成有利于過氧化氫生成的金屬-抗壞血酸-氧三元絡(luò)合物。
3)體外和體內(nèi)結(jié)果均表明復(fù)合納米藥物催化抗壞血酸氧化的抗癌功效顯著增強,證明了這種協(xié)同治療概念的高度可行性。預(yù)期這種納米藥物設(shè)計將有益于抗壞血酸領(lǐng)域的未來發(fā)展。

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Bowen Yang, et al. Ascorbate Tumor Chemotherapy by An Iron-Engineered Nanomedicine-Catalyzed Tumor-Specific Pro-Oxidation, J. Am. Chem. Soc., 2020.
DOI: 10.1021/jacs.0c09984
https://doi.org/10.1021/jacs.0c09984

9. JACS:仿生超微納米粒靶向小膠質(zhì)細(xì)胞治療帕金森病

小膠質(zhì)細(xì)胞是腦中一種重要的先天性免疫細(xì)胞,被認(rèn)為是治療中樞神經(jīng)退行性疾病的有效治靶標(biāo)。在此,蘇州大學(xué)Zhen Li等人報道了細(xì)胞膜包被的新型仿生Cu2-xSe-PVP-Qe納米粒子(表示為CSPQ @ CM納米粒子,其中PVP是聚乙烯基吡咯烷酮,Qe是槲皮素,CM是神經(jīng)元細(xì)胞的細(xì)胞膜),用于有效靶向并調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞以治療帕金森病(PD)。
 
本文要點:
1)CSPQ納米顆粒具有多種酶活性,可以有效清除活性氧,并促進小膠質(zhì)細(xì)胞極化為抗炎的M2樣表型,從而減輕神經(jīng)炎癥。
2)揭示了仿生的CSPQ @ CM納米粒子通過膜表面血管細(xì)胞粘連分子-1和小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的α4β1整合素之間的特異性相互作用來靶向小膠質(zhì)細(xì)胞。
3)通過腦脊液中多巴胺、酪氨酸羥化酶和離子化鈣結(jié)合銜接蛋白1恢復(fù)到正常水平證明它們可以顯著改善PD小鼠的癥狀,從而產(chǎn)生出色的治療效果。

該工作證明了這些強大的仿生納米粒子在PD和其他中樞神經(jīng)退行性疾病的靶向治療中具有巨大潛力。

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Hanghang Liu, et al. Targeting Microglia for Therapy of Parkinson’s Disease by Using Biomimetic Ultrasmall Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc., 2020.
DOI: 10.1021/jacs.0c09390
https://doi.org/10.1021/jacs.0c09390

10. JACS:單個鉑原子陰離子介導(dǎo)的甲烷和二氧化碳的同時功能化

將兩種豐富的C1原料(甲烷和二氧化碳)轉(zhuǎn)化為功能分子至關(guān)重要。長期以來人們一直追求將甲烷和二氧化碳直接彼此功能化,實現(xiàn)同時轉(zhuǎn)化。例如,-H和-CH3基團(來自甲烷的一個C-H鍵斷裂的活性物質(zhì))可以分別與CO2結(jié)合形成更高價值的產(chǎn)品。但是,由于甲烷和二氧化碳都具有很高的穩(wěn)定性,因此該過程頗具挑戰(zhàn)性。近日,約翰·霍普金斯大學(xué)Kit H. Bowen奧本大學(xué)Evangelos Miliordos等報道了由單原子陰離子介導(dǎo)的甲烷和二氧化碳的相互官能化。

本文要點:
1)對Pt,甲烷和二氧化碳之間相互作用的陰離子產(chǎn)物進行的質(zhì)譜分析表明,甲烷活化復(fù)合物H3C–Pt–H與CO2反應(yīng)形成[H3C–Pt–H(CO2)]-
2)作者通過陰離子光電子能譜和量子化學(xué)計算協(xié)同研究發(fā)現(xiàn)了兩個氫化和一個C-C鍵偶聯(lián)產(chǎn)物,為[H3C–Pt–H(CO2)]-的異構(gòu)體。
3)機理研究表明,CH4和CO2均被陰離子Pt原子活化,并且Pt上負(fù)電荷的連續(xù)消耗驅(qū)使CO2插入H3C–Pt–H的Pt–H和Pt–C鍵中。

這項研究代表了由單個原子陰離子介導(dǎo)的CH4和CO2同時功能化的第一個例子,為設(shè)計新型催化劑以利用這兩種豐富的C1原料提供了新途徑。

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Gaoxiang Liu, et al. Simultaneous Functionalization of Methane and Carbon Dioxide Mediated by Single Platinum Atomic Anions. J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c11112
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11112

11. JACS:Zr-MOF和核酸可調(diào)控相互作用用于熒光檢測、邏輯電路

MOF材料和核酸之間的相互作用在分子自組裝領(lǐng)域有著重要意義,但是目前已知的MOF-核酸之間的相互作用種類較少,而且作用通常基于一種無法控制的方式。有鑒于此,南京師范大學(xué)戴志暉、王兆寅等報道了Zr-MOF和核酸之間的相互作用,該過程基于Zr-O-P鍵進行,通過磷酸基團的位點占據(jù)作用進行調(diào)控。在MOF材料中Zr離子被磷酸覆蓋,導(dǎo)致形成Zr-O-P化學(xué)鍵,實現(xiàn)了MOF-核酸之間的可調(diào)控相互作用,并且能夠進行刺激響應(yīng)。

本文要點:
1)通過不同的磷酸、Zr-MOF、核酸,實現(xiàn)了控制和調(diào)節(jié)相互作用,基于這種可調(diào)控的相互作用,在熒光DNA和典型的Zr-MOF之間構(gòu)建了功能性的熒光探針-淬滅配對,實現(xiàn)了分子響應(yīng)和邏輯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
2)能夠?qū)A性磷酸酶和焦磷酸酶同時進行定量化,展示了各種磷酸酶、焦磷酸酶的關(guān)系,為調(diào)控MOF-核酸相互作用提供了方法,為發(fā)展分子智能系統(tǒng)提供方案和指引。

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Kaihua Yu, et al, Construction of Molecular Sensing and Logic Systems Based on Site-Occupying Effect-Modulated MOF-DNA Interaction, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10442
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10442

12. JACS:導(dǎo)電性二維金屬酞菁基MOFs用于分級調(diào)節(jié)電化學(xué)CO2還原

利用網(wǎng)狀材料將CO2電化學(xué)還原為增值化學(xué)品,有望實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)其具有原子精度骨架材料的化學(xué)和結(jié)構(gòu)特征來實現(xiàn)對催化性能的可控調(diào)節(jié)。然而,這種系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)功能性能在很大程度上受到其不良電導(dǎo)率的嚴(yán)重阻礙。近日,美國達(dá)特茅斯學(xué)院李瑋瑒教授,Katherine A. Mirica報道了由金屬酞菁配體組成的導(dǎo)電二維(2D)金屬有機骨架(MOFs)的四種結(jié)構(gòu)類似物,其電導(dǎo)率從2.73×10-3到1.0 4×10-1s cm-1,并用于CO2電化學(xué)還原為CO。

本文要點:
1)研究發(fā)現(xiàn),MOFs的催化性能(包括活性和選擇性)受兩個重要的結(jié)構(gòu)因素的分級控制,包括:MPc(M=Co vs Ni)催化亞基中的金屬以及這些亞基(X=O vs NH)之間的異原子交聯(lián)劑的特性。MPc中金屬的選擇決定了催化劑的活性和選擇性,并進一步受到雜原子鍵的調(diào)節(jié)。
2)實驗結(jié)果顯示,在這些MOFs中,CoPc?Cu?O在低過電位(?0.63 V)下,對CO產(chǎn)物的選擇性最高(法拉第效率FECO=85%,電流密度高達(dá)?17.3 mA cm-2,與炭黑質(zhì)量比為1:1的復(fù)合材料)。在不使用任何導(dǎo)電添加劑的情況下,直接使用CoPc?Cu?O作為電極材料,可以獲得?9.5 mA cm-2的電流密度,F(xiàn)ECO達(dá)到79%。
3)通過與不含金屬的酞菁MOFs類似物的對比實驗的機理研究,研究人員證實了酞菁中心金屬在Cu節(jié)點上的主要催化作用。密度泛函理論(DFT)計算結(jié)果進一步表明,與NiPc和NH連接的類似物相比,CoPc和O連接的MOFs具有更低的羧基中間體生成活化能,這與它們更高的活性和選擇性相一致。

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Zheng Meng, et al, Hierarchical Tuning of the Performance of Electrochemical Carbon Dioxide Reduction Using Conductive Two-Dimensional Metallophthalocyanine Based Metal?Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc, 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c07041
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c07041

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