開發新型的高活性且具有明確活性位點結構的有機電催化劑對于理解催化反應機理以及替代金屬催化劑非常重要。
有鑒于此，西北工業大學張健教授等報道開發了一種非金屬三氟乙酸酯（metal-free trifluoroacetate）作為新型有機電催化劑。
本文要點：
（1）
強拉電子作用的三氟甲基（-CF3）官能團能夠將相鄰的羧酸陰離子（-COO–）轉變為丙炔半加氫催化反應的高活性位點。親電性乙炔分子和負電性O–位點通過σ結構相互結合。
通過對拉電子基團的精確分子調控，發現生成乙烯的部分電流密度隨著-COO–的總自然電荷呈現火山型變化。
在1 M KOH溶液和純乙炔氣氛，三氟乙酸酯在-0.9 V vs RHE過電勢生成乙烯的法拉第效率達到96.8 %，部分電流密度達到260 mA/cm2，這個性能超過金屬電催化劑。
（2）
這項工作展示了-COO–陰離子作為新型高活性有機電催化劑，為-COO–應用于電催化提供幫助。
參考文獻
Rui Bai, Zhi-Hao Zhao, Mingxuan Liu, Wenxiu Ma, Jin Lin, Siying An, Jiaxin He, Zhenpeng Liu, Lei Zhang, Hui Mei, and Jian Zhang*, Strong Electron-Withdrawing Effect Activates Metal-Free Carboxylate Anion into Efficient Active Sites for Electrocatalytic Acetylene Semihydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c17260
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17260
