在水介质中的电化学CO₂还原是一个重要的反应，可以环境和经济友好的方式生产增值碳产品。迄今为止，已经报道了各种基于分子的反应催化体系。该领域中最先进的催化系统的主要特征可以总结为:1)以铁卟啉为基础的骨架作为催化中心，2) 用于有效活化CO₂分子的双核活性中心，以及3)二氧化碳积聚的疏水通道。

有鉴于此，大阪大学Mio Kondo和Shigeyuki Masaoka等人，报道了一种新颖的方法来构建具有上述三个关键子结构的CO₂还原催化体系。

本文要点

1）报道了一种铁卟啉基晶体固体，具有相邻的催化活性位点和疏水孔。策略是在铁卟啉单元中引入具有分子间相互作用能力的大体积的外围取代基(“空间调节剂”)。空间调节剂之间的分子间相互作用使催化剂分子以有序的方式组装。

2）催化中心可以以合适的距离排列以活化CO₂分子。该组合还提供了有序的疏水孔，用于CO₂积累，这与传统的MOFs、COFs和HOFs类似。所获得的结晶固体可作为水介质中二氧化碳还原的电催化剂。

3）需要注意的是，没有大量取代基的相关铁-卟啉配合物不能形成具有相邻活性位点的多孔结构，并且该相关铁-卟啉配合物的晶体的催化性能大大低于新开发的催化体系。

总之，该工作为构建用于小分子转化的多孔结晶固体提供了一种新的策略。

参考文献：

Masahiro Tasaki et al. Modulation of Self‐Assembly Enhances the Catalytic Activity of Iron Porphyrin for CO₂ Reduction. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202006150

https://doi.org/10.1002/smll.202006150