配位化合物是具有前景的電催化OER催化劑，但是如何調(diào)節(jié)局部配位結(jié)構(gòu)改善電催化OER反應(yīng)動(dòng)力學(xué)仍然是個(gè)挑戰(zhàn)。
有鑒于此，西北工業(yè)大學(xué)張秋禹教授、郭威副教授等通過(guò)羧酸陰離子和多共軛苯并咪唑配體的協(xié)同作用，調(diào)節(jié)一系列結(jié)構(gòu)明確且穩(wěn)定的配位化合物超分子/配位結(jié)構(gòu)。
本文要點(diǎn)：
（1）
作為配體的水分子能夠作為潛在的開(kāi)放配位位點(diǎn)，且能夠直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g體，金屬中心位點(diǎn)能夠與H2O重新配位，避免晶格氧溶解。原位實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算模擬表明，Ni金屬中心原子與相鄰水分子配體之間能夠發(fā)生分子內(nèi)的氧耦合機(jī)理，這個(gè)機(jī)理的熱力學(xué)能壘較低。當(dāng)具有更多配位水分子時(shí)，分子內(nèi)的氧耦合機(jī)理的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)更有優(yōu)勢(shì)。
（2）
優(yōu)化后能夠在10 mA cm-2電流密度實(shí)現(xiàn)248 mV過(guò)電勢(shì)，200 h長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究揭示了配體水分子調(diào)控促進(jìn)高效率電催化反應(yīng)的前景。
參考文獻(xiàn)
Zhang, G., Guo, W., Zheng, H. et al. Identifying and tuning coordinated water molecules for efficient electrocatalytic water oxidation. Nat Commun 15, 10845 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-55120-1
https://www.nature.com/articles/s41467-024-55120-1
