近年來(lái),雜環(huán)有機(jī)化合物已經(jīng)被廣泛研究,作為分子電催化劑,用于與能源的轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存相關(guān)的反應(yīng)。這些分子電催化劑可作為傳統(tǒng)金屬材料和金屬絡(luò)合物的替代品,用于水氧化、產(chǎn)氫和二氧化碳還原等重要反應(yīng)。最近,瑞典烏普薩拉大學(xué)Haining Tian等總結(jié)了這些分子電催化劑的設(shè)計(jì)、催化活性以及它們?cè)谔?yáng)能燃料生產(chǎn)方面的應(yīng)用。
本文要點(diǎn):
1)首先,作者闡述了與金屬絡(luò)合物相比,有機(jī)小分子作為電催化劑具有的優(yōu)勢(shì)。有機(jī)小分子具有更可調(diào)的結(jié)構(gòu)和純有機(jī)成分。這些有機(jī)分子由輕元素如碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)組成,已經(jīng)顯示出在電催化水氧化、氫氣生產(chǎn)和CO2還原等反應(yīng)中具有巨大的潛力。
2)然后,作者概述了有機(jī)分子催化劑在與燃料生產(chǎn)相關(guān)的水氧化、氫氣生成和CO2還原反應(yīng)中的發(fā)展。作者還概述了一些不同反應(yīng)中代表性催化劑的機(jī)理。
3)最后,作者討論了有機(jī)小分子電催化劑用于燃料生產(chǎn)中仍然存在一些的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
Carlos Torres-Méndez, et al. Small Organic Molecular Electrocatalysts for Fuels Production. Angew. Chem., Int. Et., 2023
DOI: 10.1002/anie.202312879