10月13日消息,ChemRxiv于10月13日收录的预印本(DOI: 10.26434/chemrxiv.15010363)报道了通过合理配体设计将单向CO2还原催化转变为双向CO2/CO转换分子催化剂的研究进展。

发展能够双向催化CO2/CO转化的分子催化剂,对碳中和能源技术(如可逆燃料电池与电合成体系)至关重要,但双向性的实现一直是难题:包括[Co(II)(bpy)]2+在内的多种配合物可高选择性地催化CO2二电子还原为CO,却无法催化其逆反应——CO的氧化。

研究指出,已展现双向性的金属配合物的关键特征之一,是能够可及一系列氧化态。对钴中心而言,达到高氧化态在能量上代价高昂;一种替代方案是设计能稳定低氧化态的配体——氧化还原非Innocent配体可将多余电子储存在配体上,从而稳定形式上极低的金属氧化态。

基于此思路,论文报道了一种带有两个氧化还原活性配体的钴配合物,展示配体工程如何赋予分子催化剂双向CO2/CO转换能力。该工作为分子电催化体系中“还原+氧化”双功能催化剂的设计提供了明确策略。 (来源:ChemRxiv)