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清華大學章名田等報道首例CuFe雙金屬氧還原催化劑，結構為[Cu^II(bpbp)(μ-OAc)₂Fe^III]²⁺，命名為CuFe-OAc。此催化劑作為細胞色素c氧化酶（cytochrome c oxidase）的模型，在ORR生成水的TOF達到2.4×10³ s^-1，選擇性達到96.0 %。

主要內容

（1）

CuFe-OAc催化劑的性能明顯比同核雙金屬催化劑分子的性能（CuCu-OAc的TOF為2.1 s^-1，H₂O₂的選擇性98.9 %；FeFe-OAc沒有催化活性）。

（2）

通過研究結構-催化活性的規律，同時結合DFT理論計算，結果說明CuFe能夠通過Cu^II(μ⁰η¹:η²-O₂)Fe^III中間體非常有效的切斷O-O化學鍵，該中間體的peroxo配體具有非常特別的配位環境與電子結構。這項研究說明Cu/Fe的雜核結構促進ORR催化反應，這種協同作用能夠用于設計新型ORR催化劑。

參考文獻

Hong-Tao Zhang, Fei Xie, Yu-Hua Guo, Yao Xiao, Mingtian Zhang, Selective Four-Electron Reduction of Oxygen by a Nonheme Heterobimetallic CuFe Complex, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202310775

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202310775