CSR顶刊综述：揭示水分解&CO2RR中四萜吡啶金属配合物在小分子活化中的作用- 大数跨境

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CSR顶刊综述：揭示水分解&CO2RR中四萜吡啶金属配合物在小分子活化中的作用

科学材料站

2020-09-23

导读：该综述介绍了使用金属四萜吡啶络合物催化水裂解和二氧化碳还原的主要进展，四萜吡啶能稳定金属络合物的高氧化态和低氧化态，因此金属四萜吡啶络合物是高效的水裂解和二氧化碳还原催化剂。

文章信息

用于小分子活化的分子四萜吡啶金属配合物：水分解和CO2还原

First published: 21 Sep 2020

第一作者：Lingjing Chen, Gui Chen

通讯作者：Marc Robert，Tai-Chu Lau

单位：香港城市大学，巴黎大学

研究背景

化石燃料的消耗导致了温室气体二氧化碳的大量释放，并造成了全球气候的变化。此外，化石燃料预计将在未来200年内用完。因此，为缓解全球环境问题和能源需求，寻找清洁、可再生能源替代化石燃料是本世纪科学家面临的最紧迫任务之一。

人工光合作用被认为是通过阳光驱动的水分解和减少CO2将太阳能转化为燃料的最有前景的策略之一。理想情况下，光合反应所需的能量可以直接从太阳光或太阳能发电中获得。然而，要使该反应以合理的速率和较低的过电位发生，就需要廉价的、富含稀土的高效、高选择性的催化剂。

文章简介

近日，香港城市大学的Tai-Chu Lau老师，巴黎大学的Marc Robert老师合作在国际顶级期刊Chemical Society Reviews (影响因子：42.846) 上发表题为“Molecular quaterpyridine-based metal complexes for small molecule activation: water splitting and CO2 reduction”的综述。

该综述介绍了使用金属四萜吡啶络合物催化水裂解和二氧化碳还原的主要进展，四萜吡啶能稳定金属络合物的高氧化态和低氧化态，因此金属四萜吡啶络合物是高效的水裂解和二氧化碳还原催化剂。

该综述证明将分子催化剂与固体材料结合，将为光催化和光电催化还原CO2开辟新的途径。

本文要点

要点一： qpy的平面性、强配位性和良好的π-接受性是这些金属四萜吡啶络合物独特的性能。

要点二： 这些金属四萜吡啶络合物的催化性能可以通过在qpy配体上引入不同的取代基来调节。通过将qpy络合物接枝到各种导电或半导体材料上，以及将它们引入金属-有机框架中，可以进一步提高这些催化剂的选择性和稳定性。

要点三：四萜吡啶铁络合物可将CO2电化学还原为CH4，利用双核钴四萜吡啶络合物可控制光催化还原二氧化碳中HCOO−vs.CO生成的选择性。

文章链接

Molecular quaterpyridine-based metal complexes for small molecule activation: water splitting and CO2 reduction

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/d0cs00927j#!divAbstract

通讯作者介绍

Marc Robert

Marc Robert get his PhD in 1995 from Université Paris Diderot under the guidance of Jean-Michel Savéant and Claude Andrieux. Following a postdoctoral stay at Ohio State University with Matthew Platz, he started his academic career at Université Paris Diderot in 1997. He is currently Professor of Chemistry at Université de Paris and Senior fellow at Institut Universitaire de France (IUF). His interests include electrochemical, photochemical approaches of electron transfer processes and catalytic activation of small molecules, mainly CO2 and N2.

Tai-Chu Lau

Tai-Chu Lau received his BSc and PhD under the supervision of Prof. C. K. Poon at the University of Hong Kong. He then did postdoctoral research work at Stanford University (with Prof. Henry Taube) and the University of Houston (with Prof. J. K. Kochi), USA. In 1988, he began his independent career at City University of Hong Kong. His current research interests include reactivity of transition metal oxo, nitrido and imido complexes, photocatalytic water splitting and CO2 reduction by transition metal complexes.