CO2的催化還原制備化學(xué)品和燃料是個挑戰(zhàn)巨大的反應(yīng)過程,Ni-Fe雙金屬一氧化碳脫氫酶([NiFe]-CODH)能夠高效率的在接近熱力學(xué)平衡的條件下,在CO2和CO之間可逆的轉(zhuǎn)變,這說明雜和雙金屬協(xié)同作用對于CO2還原催化劑的重要作用。但是目前NiFe雙金屬模型催化劑很少應(yīng)用于CO2催化還原,這導(dǎo)致人們對于雙金屬結(jié)構(gòu)和功能的理解并不充分。
有鑒于此,清華大學(xué)章名田等報(bào)道發(fā)展了一種雙金屬NiFe復(fù)合物光催化還原CO2制備CO。
NiFe雙金屬催化劑的性能明顯比同核NiNi催化劑的性能更好。光催化反應(yīng)和反應(yīng)機(jī)理研究結(jié)果顯示氧化還原活性的1,10-菲羅啉(phenanthroline)配體起到重要的作用。NiII(μ-CO22–-κC:κO)FeII中間體的FeII的合適Lewis酸性起到重要作用。
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這項(xiàng)研究展示了首個雜核NiFe分子催化劑,能夠高效率的催化還原CO2為CO,加深了人們對于雜核雙金屬原子之間的配合作用,有助于設(shè)計(jì)高效選擇性CO2還原催化劑。
參考文獻(xiàn)
Yao Xiao, Hong-Tao Zhang, and Ming-Tian Zhang*, Heterobimetallic NiFe Complex for Photocatalytic CO2 Reduction: United Efforts of NiFe Dual Sites, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08510
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08510