速览 | Precision Chemistry 2024年第四期 · 正当其时

Juanjuan Jia* and Jinlong Yang*

铜基催化剂作为最常见的高效二氧化碳还原反应（CO₂RR）电催化剂，其在高电流密度下的长期稳定性往往不能令人满意。中国科学技术大学的高敏锐教授团队对CO₂RR过程中Cu电极表面发生的碳沉积进行了直接可视化研究，发现碳沉积主要产生于CH₄生成途径中。碳沉积导致了催化表面中毒失活。作者进一步阐明了各种催化剂的特征对碳沉积速率有显著影响。该研究为Cu催化剂的动态失活机制提供了新的视角。

Jing-Wen DuanMu, Zhi-Zheng Wu, Fei-Yue Gao, Peng-Peng Yang, Zhuang-Zhuang Niu, Yu-Cai Zhang, Li-Ping Chi, and Min-Rui Gao*

双电子氧还原反应(2e–-ORR)可用于绿色制备过氧化氢(H₂O₂)，但反应在非贵金属催化下酸性电解质中的选择性较低。美国莱斯大学Haotian Wang教授团队展示了利用表面活性剂分子的胶束化以提高强酸性电解质中炭黑催化剂H₂O₂选择性的策略。与纯酸性溶液相比，当酸中添加少量表面活性剂分子时，H₂O₂法拉第效率提高了8倍。原位表面增强拉曼光谱等研究表明胶束的形成可以促进O₂气体传输，并且其疏水尾部可以在施加的负压下取代局部质子，有助于提高强酸中H₂O₂的选择性。

Zachary Adler, Xiao Zhang, Guangxia Feng, Yaping Shi, Peng Zhu, Yang Xia, Xiaonan Shan*, and Haotian Wang*

发展易制备、稳定、可循环且来源丰富的多相催化剂对于制氢至关重要。北京大学马丁教授团队通过多相催化开发了一种储氢系统，利用甲醇和N,N'-二甲基乙二胺的脱氢偶联高效生产高纯度H₂。在此过程中，Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂表现出优异的产氢活性，综合表征确定Cu⁺是主要活性位点。这种旨在减少甲醇重整生产H₂过程中碳排放的方法对于未来可持续能源系统的实际应用具有重大前景。

Danyang Cheng, Shixiang Yu, Meng Wang*, and Ding Ma*

具有π扩展拓扑和独特性能的亚卟啉杂化物的精准合成在功能大环化合物的设计中十分重要。加拿大多伦多大学Timothy P. Bender教授团队通过开发一种空间驱动的混合环三聚反应实现了硼亚酞菁-亚萘酞菁杂化物Bsub(Pc₃₋ₚ-Ncₚ)s的精准合成，提高了对目标Cₛ对称杂化物的选择性，并完全抑制了大环副产物。此过程使用带有大量苯基取代基的前体能够合成具有卤素（Rₚ=Cl或F）的湾位苯基化Ph₂-(Rₚ)₈Bsub(Pc₂-Nc₁)杂化物。反应收率明显高于传统的混合环三聚反应。此外，将未稠合的苯基和卤素原子纳入杂化框架中可实现光学、结构、电子和电化学性能的微调。

Nina F. Farac, Alan J. Lough, and Timothy P. Bender*

二茂铁基大环化合物在分子电子学、氧化还原超分子体系等领域备受关注。日本名古屋大学Kenichiro Itami教授和福州大学李远明教授团队介绍了一类具有径向共轭体系的侧链型二茂铁大环化合物。通过单晶X射线衍射分析确定了这些二茂铁环的立体构型。由于二茂铁与环的主客体相互作用，固态下二茂铁环表现出独特的人字形堆积模式。此外，大环A2B单晶表现出二阶非线性光学响应。这项工作在有机金属化学、分子电子学和主客体化学领域具有进一步探索的巨大潜力。

Bin Lan, Jindong Xu, Lingyun Zhu, Xinyu Chen, Hideya Kono, Peihan Wang, Xin Zuo, Jianfeng Yan, Akiko Yagi, Yongshen Zheng, Songhua Chen*, Yaofeng Yuan*, Kenichiro Itami*, and Yuanming Li*