清华大学章名田等报道首例CuFe双金属氧还原催化剂，结构为[Cu^II(bpbp)(μ-OAc)₂Fe^III]²⁺，命名为CuFe-OAc。此催化剂作为细胞色素c氧化酶（cytochrome c oxidase）的模型，在ORR生成水的TOF达到2.4×10³ s^-1，选择性达到96.0 %。

主要内容

（1）

CuFe-OAc催化剂的性能明显比同核双金属催化剂分子的性能（CuCu-OAc的TOF为2.1 s^-1，H₂O₂的选择性98.9 %；FeFe-OAc没有催化活性）。

（2）

通过研究结构-催化活性的规律，同时结合DFT理论计算，结果说明CuFe能够通过Cu^II(μ⁰η¹:η²-O₂)Fe^III中间体非常有效的切断O-O化学键，该中间体的peroxo配体具有非常特别的配位环境与电子结构。这项研究说明Cu/Fe的杂核结构促进ORR催化反应，这种协同作用能够用于设计新型ORR催化剂。

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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