可逆的氧气转化对于各种绿色能源技术至关重要。近日,苏州大学Yang Peng等通过改变Ni/Co比例并使用HITP(HITP=2,3,6,7,10,11‐hexaiminotriphenylene)作配体,合成了一系列双金属配位聚合物,目的是探究金属中心对调节氧还原反应(ORR)的活性的作用。作者精细的比较了Co3HITP2和Ni3HITP2的晶体结构,自旋特性,电导率和配位状态的差异,发现前者具有不成对的3d电子,共面性较小,但自由基更多。实验发现,Co3HITP2最佳ORR活性与20%Pt/C相当,这表明金属中心的3d轨道构型促进了ORR。更重要的是,实验和DFT研究表明,由于不同的中间结合能,ORR路径从Co3HITP2的四电子转变为Ni3HITP2的两电子。此外,Co3HITP2具有优良的OER活性,使用Co3HITP2作为空气阴极催化剂的可充电锌-空气电池具有出色的能源效率和操作稳定性。
Yuebin Lian, Wenjuan Yang, Yang Peng*, et al. Unpaired 3d Electron on Atomically Dispersed Cobalt Centre in Coordination Polymers to Regulate both ORR Activity and Selectivity. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201910879
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201910879