NiFe异双金属水氧化催化剂

协同加速O-O成键

利用NiFe金属协同效应，在分子催化中促进关键的O-O键形成，实现优于同核双金属体系的水氧化性能。

张涛 · 萧遥 · Du, Yi · 章名田

Angewandte Chemie - International Edition 2023

技术优势

协同生成O-O键

NiFe异双金属协同作用有效促进了O-O键的形成，这是水氧化催化中的关键步骤，从而提高了整体催化性能。

优于同核类似物

与同核NiNi和FeFe双金属化合物相比，NiFe配合物表现出更显著的催化水氧化性能，证明了异双金属协同的优越性。

明确反应中间体

机理研究表明关键中间体为NiIII(μ-O)FeIV=O，O-O键通过桥接O自由基与末端FeIV=O的分子内oxyl-oxo偶联形成，为催化剂设计提供了原子级理解。

应用场景

• 人工光合作用：为人工光合作用提供高效分子水氧化催化剂，加速水分解产氧。
• 电解水析氧：通过协同O-O键形成机制，提升电解水析氧反应的催化效率。
• 分子催化：作为分子催化平台，揭示异双金属协同机制，指导新型催化剂设计。
• 燃料电池：有望用于燃料电池相关的水氧化反应，提高能量转换效率。