金属
-
有机骨架（
MOFs
）是研究
CO
2
还原电催化剂的重要平台。然而，为了进一步了解电催化
MOF
系统，还需要考虑它们微调活性中心即时化学环境的能力，从而影响其整体催化操作。
近日，
本
·
古里安大学
Idan Hod
，复旦大学
Liwu Zhang
基于
Fe-
卟啉的
MOF
的电化学
CO
2
还原速率和选择性可以通过仔细调节催化活性中心附近的静电相互作用来系统地调节。
本文要点
要点
1.
基于化学和结构的稳定性以及良好的传质性能，研究人员选择探索一种基于
Fe-
卟啉（
Hemin
）修饰的
Zr
6
-oxo
基
2D-MOF
，
Zr-BTB
（
Zr-BTB@hemin
）。为了改善催化实体周围的局部环境，在后合成过程中将阳离子官能团
(3-
羧丙基
)
三甲基铵（
TMA
）固定在
Fe-
卟啉活性中心附近。
要点2
.
研究发现，所固定的
TMA
在催化过程中对表面结合的
CO
中间体施加了静电稳定，从而大大提高了
CO
2
-to-CO
的转化率和选择性。此外，通过改变
TMA
的表面密度和电解液的离子强度，能够改变静电相互作用的程度。通过这样做，实现了系统的电催化选择性，导致
CO
2
-to-CO
的
100%
高转化率。
这一概念提供了一个灵敏的分子手段，可根据需要调节多相电催化。
Ran Shimoni, et al, Electrostatic Secondary-Sphere Interactions That Facilitate Rapid and Selective Electrocatalytic CO
2
Reduction in a Fe-Porphyrin-Based Metal-Organic Framework, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202206085
https://doi.org/10.1002/anie.202206085
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原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
