开发用于高效CO₂还原（CO₂RR）的人工分子催化剂是解决能源和环境问题的关键。虽然化学修饰通常可以提高这类化合物的催化活性，但它们往往需要复杂的合成过程。

近日，日本大阪大学Shigeyuki Masaoka，Mio Kondo报道了通过改变反应介质可以大幅度提高FeTPP的电化学CO₂RR活性。

文章要点

1）研究人员通过FeTPP-Cl的简单反阴离子交换反应，成功地获得了具有高溶解性的FeTPP-ClO₄配合物。同时，使用乙腈（MeCN）作为溶剂显著提高了其催化活性。

2）循环伏安（CV）和紫外-可见吸收SEC测量结果表明，反应介质改变了反应机理：在MeCN中，CO₂和FeTPP在Fe(I)/Fe(II)氧化还原电位下反应，而在DMF中，CO₂和FeTPP在Fe(0)/Fe(I)氧化还原电位下进行反应。进而揭示了MeCN可提高铁卟啉配合物催化活性的机制。

3）此外，在优化的条件下，FeTPP-ClO₄在MeCN中表现出最高的TOF（7,300,000 s^-1），在目前同类分子催化剂中具有最高值。

这种“快速简便”的方法是提高卟啉铁络合物电化学还原CO₂活性的新途径。

参考文献

Kento Kosugi, et al, Quick and Easy Method for Dramatic Improvement of the Electrochemical CO₂ Reduction Activity of an Iron Porphyrin Complex, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202110190

https://doi.org/10.1002/anie.202110190