開發(fā)高性能的長壽命水氧化催化劑對于可再生能源轉(zhuǎn)化為燃料仍然是個困難與挑戰(zhàn)。立方體結(jié)構(gòu){Co4O4}復(fù)合物是具有前景的水氧化分子催化劑,這種立方體結(jié)構(gòu)催化劑具有異相催化劑和均相催化劑的優(yōu)勢,具有類似生物的結(jié)構(gòu)。但是許多簇催化劑用于OER需要將其固定的策略。
有鑒于此,蘇黎世大學(xué)Greta R. Patzke等報道基于天然聚合物具有的穩(wěn)定作用,開發(fā)了共價修飾{Co4O4}立方烷氧簇的導(dǎo)電聚合物作為OER催化劑。
本文要點
(1)
實用p型導(dǎo)電聚吡咯促進(jìn)OER過程的空穴傳輸,因此比本征{Co4O4}或者異相Co氧化物具有更高的TOF。不對稱配位{Co4O4}結(jié)構(gòu)不僅能夠避免催化劑分解,而且提高催化劑的效率。
(2)
這項工作通過不對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計和固定在聚吡咯的策略,得到組成為{Co4O4}(OAc)(ppa)3(py)4的OER催化劑,Co4O4-ppa3,實驗和理論你計算結(jié)果說明Co4O4-ppa3的不對稱結(jié)構(gòu)導(dǎo)致具有方向的活性位點,改善催化劑的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
Li, S., Zhang, Z., Marks, W.R. et al. {Co4O4} Cubanes in a conducting polymer matrix as bio-inspired molecular oxygen evolution catalysts. Nat Commun 15, 8432 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-52514-z
https://www.nature.com/articles/s41467-024-52514-z