合成高活性水氧化催化剂（WOC）和其修饰在合适的电子受体载体材料上尤为重要，但是这同样是人工光化学合成领域中特别重要的。有鉴于此，哥廷根大学Franc Meyer、Christian Jooss等报道了一种高催化活性的基于双（联吡啶基）吡唑酸双Ru复合物催化剂，并通过芘基修饰在导电多壁碳纳米管界面上。

本文要点：

（1）

高分辨TEM、EELS表征结果显示多壁CNT上展现出＞75 %的sp²杂化状态，同时在芘修饰的配体、双Ru催化剂修饰中展现了更高的π-π*转换光吸收谱，说明芘通过π-π相互作用修饰。限域在多壁CNT上的芘能通过电化学氧化转变为醌结构物种。

（2）

作者通过循环伏安法、旋转圆盘电极（RRDE）方法对该催化剂在酸性环境（三氟甲磺酸，pH 1）中进行电化学性能测试。结果显示在过电势η=0.38 V中，1结构结合更好的双Ru电催化剂的TOF为0.29 s^-1，单个芘结合产生稳定性较差的双Ru电催化剂TOF为0.59 s^-1；在过电势η=0.63 V中，1和2的TOF分别为7.43 s^-1和25.41 s^-1。结构虽然通过骨架配体位置负载的催化剂展现出更高的初始催化活性，通过四个轴配体修饰到CNT上的催化剂有更高的稳定性。

（3）

XPS数据结果显示，电化学反应后催化剂仍能够很好的结合在CNT上，说明电催化反应过程中催化剂得以稳定进行反应。该催化剂验证双Ru催化剂通过不同位点修饰在CNT上能够进行稳定的电荷转移和进行催化反应，但是通过吡唑酸盐骨架上的单个芘修饰在CNT表面得到的催化剂结合力和催化剂的稳定性较差。

参考文献

Sheida Rajabi, Fatemeh Ebrahimi, Gaurav Lole, Jann Odrobina, Sebastian Dechert, Christian Jooss*, and Franc Meyer*

Water Oxidizing Diruthenium Electrocatalysts Immobilized on Carbon Nanotubes – Effects of the Number and Positioning of Pyrene Anchors, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c01577

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c01577