光驱动的水分裂成电子、质子和分子氧，作为将太阳能储存到化学键中的第一步，引起了广泛的研究兴趣。

近日，清华大学Ming-Tian Zhang，华中科技大学Rong-Zhen Liao强调了催化剂几何形状对Cu₂和Fe₂催化剂中O−O键形成的影响。

文章要点

1）一系列具有不同连接基的Cu₂配合物被设计作为水氧化的电催化剂。有趣的是，这些Cu₂配合物的催化性能随着其分子骨架变得更加刚性而增强，这与我们之前对Fe₂类似物的研究中观察到的行为形成鲜明对比。

2）此外，机理研究表明，桥接O原子的反应性导致Cu₂和Fe₂催化剂中O−O键形成的不同途径。在Cu₂系统中，偶联发生在末端CuIII−OH和桥接−O•自由基之间。而在Fe₂系统中，它涉及两个末端Fe−oxo实体的耦合。此外，深入的结构-活性分析揭示了末端OH与桥接−O•自由基偶联的空间几何先决条件，最终导致O−O键形成。

总的来说，这项研究强调了精确调整催化剂的空间几何形状以与O−O键合路径保持一致的关键作用。

参考电竞投注官网

Qi-Fa Chen, et al, Pivotal Role of Geometry Regulation on O−O Bond Formation Mechanism of Bimetallic Water Oxidation Catalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317514

DOI: 10.1002/anie.202317514

https://doi.org/10.1002/anie.202317514